电力线路故障无线监测系统1资料Word文件下载.docx

1、系统能够及时掌握线路运行情况，并将线路负 荷电流、首半波暂态接地电流、线路对地电压等线路运行信息和太阳能 充电电压、电池电压等设备维护信息处理后发送至主站，在主站能够方 便地查询有关实时信息和历史数据。为及时掌握线路故障前的运行状态， 保证线路正常运行，避免事故发生，并为在线调整故障检测参数提供技 术手段。1.2.2当线路发生故障时：系统能够及时判断出短路、过流和接地故障点， 并将动作信号、短路报警电流、首半波暂态接地电流、线路对地电压、 接地报警电流等故障信息处理后发送至主站，在主站能购方便地查询有 关历史数据和故障信息。为方便快捷查找故障点，避免了事故进一步扩 大。1.2.3故障定位应准确

2、，不应有误动和拒动。当误发或拒发动作信号时， 可在线调整数字故障指示器的故障检测参数，并通过主站收集到的故障 电流、电压历史曲线来辅助分析判断故障的位置。1.2.4主站软件应运行可靠，使用简单，维护方便。1.2.5现场设备采用太阳能电池板或开口 CT取电，运行稳定可靠。1.2.6实时运行数据（历史曲线）和故障信息（SOE记录）可以在本地电脑 上查询，也可以在远程电脑上通过 WEB浏览方式进行查询操作，还可以 在手机上获悉故障定位信息，也可以在现场确认，整个系统的运行应能 够保持各方获得的信息一致，并且符合实际情况。127 根据用户需要，可以加装无线温度传感器，可以在线监测导线（接 头）的运行温

3、度。1.3供货清单本期工程试点线路为？变电站？条出线，其中变电站出口安装？个监测 点，？线安装？个监测点、？ 线安装？个监测点。另外，对于没有安装监测点的小分支线路，建议安装不带远程通信的短 路接地二合一故障指示器（100A档LPK1-A）。备注：1个监测点=若干个在线检测单元和1台远程通信终端配电线路故障定位及在线监测（控）系统设备配置清单分类名称型号数量主站系统:主站软件（SCADA/FA-WEBLPK-10001套主站硬件（DELL 790MT主站短信猫（LPK-CM310UPS不间断电源（1kVA/2h）【可选】在线监测单元“四遥”数字故障指示器（可分 100A、300A 600A 1

4、200A档）LPK2-A90只远程通信终端数据米集器（不带开关遥控、遥信）LPK-DCU130台数据米集器（带开关遥控、遥信）LPK-DCU30台接地误报闭锁 装置相电压监测及接地报警装置【可选】LPK2-U1台GPRS1讯 SIM 卡中国移动（包月30M流量）工业SIM卡31SMS通讯SIM 卡中国移动（包年500条短信）1主站静态IP或 动态域名供电公司服务器对外IP地址（APN专 线），或电话线ADSL或捆绑固定IP 地址的APN专线SIM卡（容量小，不 推荐）DCU1端 口号在供电公司服务器或ADS路由器上开 通WEB端 口号1、 1台数据采集器标配39只LPK2-A“四遥”数字故障指

5、示器，特殊场合可配 30只。带测温功能的型号为LPK2-TA2、 如果线路平均负荷电流低于 30A,须将本地无线发射功率设置为11dbm此时, 本地无线组网可靠通信距离（半径）为 3060米，空旷、没有无线干扰场合下 可达60100米。3、 如果线路平均负荷电流高于 30A,可将本地无线发射功率设置为 20dbm此时, 本地无线组网可靠通信距离（半径）为 60100米，空旷、没有无线干扰场合下 可达100300米。4、 主站硬件根据在线监测（控）点的具体数量进行灵活配置。1.4标准和规范1.4.1除本技术规范书特别规定外，供应商所提供的设备均按下列标准和规定 进行设计、制造、检验和安装。1.4

6、.2本技术规范书是参照以下标准制定的，投标的系统和设备符合本技术规 范的要求，本技术规范未作规定的要求按照下述标准执行。ISO 国际标准化组织标准IEC 国际电子技术委员会标准ITU-T- 国际电信联盟标准IEEE美国电气电子工程师协会标准EIA 电子工业协会标准GB 中华人民共和国国家标准DL 中华人民共和国电力行业标准1.4.3数字故障指示器符合如下标准要求：GB/T 11022 1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB311-83/683高压实验方法GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合GB11022-89高压开关设备通用技术条件配电线路故障指示器技术规范（2010

7、年） 国家电力公司农电部、科技部家电力公司农电部 农电2002-32号8）国家电网公司县城电网建设与改造技术导则 （2003年） 国家电力公司农电部、科技部委员会（IEC60870-5-101 规约）IEC60870-5-101 网络访问（IEC60870-5-104 规约）13）配电线路故障指示器技术规范（2010年） 国家电力公司农电部、1.5工作原理系统应采用以下原理工作，当线路发生故障时，线路中会流过稳态和暂 态故障电流并且线路电压会发生改变， 根据这些暂态现象可以判断该位置的 线路是否发生故障。1.5.1永久性相间短路故障检测判据线路发生相间永久性短路时，相当于两个电源直接短接，变电

8、站和故障 点连接的回路上会流过很大的电流，同时变电所的继电保护装置会按照速 断、过流定值启动保护，使得线路跳闸断电。永久性短路故障采用自适应负荷电流的过流突变判据时， 应有4个条件:（1） 线路正常运行（有电流，或有电压）超过 30秒钟（2） 线路中出现100A以上的突变电流；或者短路电流超过人工设定的短 路故障检测参数（速断、过流定值），定值范围为1002000A/2 03000ms。（3） 大电流持续时间不超过10秒钟，即0.02s TW 10S,AT为电流突 变时间（4） 10秒钟后线路处于停电（无流、无压）状态以上四个条件同时满足，数字故障指示器判断该位置的线路后出现永久 性或瞬时性短

9、路故障。1.5.2单相接地故障检测判据线路发生单相接地时，根据不同的接地条件（例如金属性接地、高阻接 地等），会出现多种复杂的暂态现象，包括出现线路对地的分布电容放电电 流、接地线路对地电压下降、接地线路出现 5次和7次等高次谐波增大，以 及该线路零序电流增大等。综合以上情况，架空线路的单相接地判据如下：（2） 线路中有突然增大的杂散电容放电电流， 并超过设定的接地故障检测 参数（暂态接地电流增量定值）（3） 接地线路电压降低，并超过设定的接地故障检测参数 （线路对地电压 下降比例、对地电压下降延时）（4） 接地线路依然处于供电（有电流）状态以上四个条件同时满足时，数字故障指示器判断该位置后面

10、有单相接地故障。对于架空入地有三相电缆场合，可以通过监测稳态零序电流大小来检测单 相接地故障，同时通过“捕捉”暂态零序电流的大小来辅助判断单相接地故障。 三相电缆接地故障判据为：（1） 零序电流速断或过流启动（两段式）： 060A/09.99S （在 线可设）；出厂默认参数为速断 10A/500ms过流5A/1S。（2） 暂态零序电流增量启动：0100A/0.013ms （在线可设），本 地不指示，只上报接地故障电流。出厂默认参数为零序暂态电流增量为 30A。1.5.3过流雷击、外破、线路瞬时故障等原因，造成线路瞬时过流跳闸，但又恢复 正常供电，没有造成永久短路。 其故障判据与永久性故障判据一

11、致。 瞬时性 故障动作以后，可以通过主站系统遥控复归，不必等到 24小时以后才定时复归。1.5.4瞬时性接地故障查找对于架空线路，通过数字故障指示器捕捉并主动上报瞬时性接地和间歇 性接地故障的首半波暂态接地电流、 线路对地电压，以便人工参与分析、判 断故障位置，及时排除隐患。1.5.5 导线带电监测架空型“四遥”数字故障指示器可实时监测导线对地电压， 具备以下功能:1、 实时检测导线是否带电，并测出导线对地电压值的大小；2、 启动首半波的接地故障判据，判断接地故障；3、 通过实时采集和观察导线对地电压的变化趋势， 可以判断导线是否有 绝缘破坏和断线现象。1.5.6导线温度监测【可选功能】采用高

12、性能的温度探头等电位安装以监测输电线路的温度。温度探头由 温度传感器芯片、圆筒形金属壳体和内部填充物组成， 壳体内部填充物为绝缘 性高和导热性好的石英粉，壳体表面使用环氧树脂固封。温度探头安装在数字 故障指示器的顶部灌胶面上，并由灌胶固定。温度探头的裸露部分套在导热金 属板上，数字故障指示器安装导线或电缆头上时， 导线会直接压住金属导热板 上,导线温度经过金属导热板直接传导给温度探头。 温度探头产生的电流信号 经过信号检测电路，直接传到低功耗单片机进行A/D采样，最后计算出温度值。温度传感器芯片的测温范围为-55150C,测温精度为土C。电缆二遥 数字故障指示器每15分钟测量一次温度并主动上报

13、，或被电缆二遥数据采集 器【GPR通信终端】巡检。1.5.7开关位置监测【可选功能】在开关上增加行程开关、电磁式接近开关或者反射型红外光接近开关， 把辅助接点引出，接入架空一遥或二遥 FTU【GPR通信终端】即可。带遥信采 集功能的单台FTUR大可接入6路开关遥信量，并可提供4路开关遥控输出。1.6主站系统主站系统主要实现数据采集与控制 SCADA馈线自动化FA故障定位FLS 远程浏览WEB与其它系统（GIS等）接口功能。1.6.1功能要求数据米集数据处理（包括计算量的处理）控制和调节事件顺序记录（SOE及报警处理系统时钟和时钟同步（可选）网络拓扑和动态着色历史曲线故障信息实时检测和故障定位故

14、障指示器的动作信号纠错和补漏无人值班短信通知权限管理通道监视与统计运行工况WEB览故障信息和故障通知记录 WEB浏览运行数据历史曲线通过WE历史查询向GIS系统转发“二遥”实时数据（可选）接收并执行GIS系统下发的遥控、遥调命令（可选）1.6.1 主要性能主站系统谷量数字量10000模拟量累加量遥控量1000虚拟量转发量161.1161.2监测（控）点数量254主站系统可靠性遥测合格率98%遥信准确率99% 遥控正确率99.99 %遥调正确率99.99 %5秒w 15分钟10秒5分钟w 3秒w 2秒1.6.1.3 主站系统实时性（GPRSS信方式）遥信量变化传送遥测量变化传送 遥控命令响应时间

15、 故障定位响应时间 事故推画面时间 调用画面响应时间画面自动刷新周期1.7数据采集器主要用于110kV及以下输配电线路，通过短距离无线跳频通信方式，实时采 集附近100米范围内安装的39只数字故障指示器的运行数据和故障信息（线 路对地电压、负荷电流、短路报警电流、首半波暂态接地电流、接地报警电流、 短路故障动作标志、接地故障动作标志、稳态零序电流、暂态零序电流、电缆头 温度等）以及数据采集器本身的运行状态（太阳能取电电压、电池电压等），然 后将打包数据通过GPRSS信方式发送到远程主站系统进行分析和处理。架空型数据采集器LPK-DCU基本配置：20W太阳能板，或20VA开口 CT或开 关内置C

16、T取电装置；7.2Ah/12V铅酸蓄电池；超低功耗 GPRSS双向无线调频 通信模块；管理周边100米范围内330只LPK2-A “四遥”数字故障指示器，相 当于同时实现多达10条线路的故障定位和实时在线监测功能。1.7.1功能要求体积小，重量轻，带电装卸功耗低，采用太阳能电池板供电（或全户外开启式 CT取电），带后备电池，无太阳或线路停电以后 RF和 GPR可在线7天 通过无线跳频或GPR通信方式可在线设置参数 遥控数字故障指示器翻牌/复归、指示灯点亮/熄灭防死机和少维护设计对上采用GPRSS信方式和标准101通信协议对下采用无线跳频通信方式，带CRC校验和数据加密的跳频协议 可提供带开关位

17、置遥信采集和开关遥控功能的数据采集器1.7.2主要性能电源：标配18V/20W太阳能电池板组件（或 CT取电装置）电池：标配7.2Ah/12V进口铅酸蓄电池整机静态平均功耗：v 55mA/3.6V整机动态平均功耗：v 80mA/3.6V （RF和GPRS数据每分钟发送 一次时）遥测：电流精度为土 2%（ 100A额定电流时）或者土 2A （电流小 于20A时）；电压线性度优于土 5% LPK2-TA的测温精度为土 1C（-55 150C）。遥控（可选）：4路3A/30VDC继电器空接点输出，AC2KV光电隔 离，带DC24V可控遥控电源和开关操作电源遥信（可选）：6路115mA/30VD（开关

18、位置辅助接点输入，AC2KV 光电隔离，带DC24V可控遥信电源遥调：远程设置19只数字故障和数据采集器本身的参数通信频率（短距离无线）：420440MHz（出厂设置434M基频， 每个基频有64个独立调频信道，自动跳频），40kbps通信速率（双向），30300米通信距离可调（灌胶以后、双向通信，20dbm ）带数字故障指示器数量：39只（架空），可扩30只（电缆） 重量：v 5kg （不带开关遥信和遥控），25 kg （带开关遥信和遥 控）尺寸（高X宽X厚）：v 150mm 250mm 200rDCUJ不带开关遥信和遥控）， 450X 300X 200m（ DCU3带开关遥信和遥控）， 设

19、计寿命：8年以上（电池除外）环境温度：-25 C70 C环境湿度：595%防护等级：IP55EMC等级：土 8kV静电放电，土 4kV脉冲群（CT取电），土 4kV 雷击1 （AC220V供电），土 4kV高频干扰（开关遥信）1.8 “四遥”数字故障指示器用于10kV小电流接地系统，准确检测线路短路、接地故障并给出翻牌和闪灯指示，可采集【或捕捉】到线路负荷电流、首半波接地暂态接地电流、首半波接地报警电流、线路对地电压、稳态零序电流、暂态零序电流、电缆 头对地电压、导线接头温度等实时数据和故障信息。同时具备故障定位及在 线监测（控）系统无线调频通信接口，为人工参与分析、判断单相接地故障 点，实现

20、在线检测瞬时性短路、接地故障，在线监测亚健康运行状态，并可 远程调整短路和接地故障检测参数。1.8.1功能要求小体积和微功耗设计从高压导线小负荷电流开始取电检测相间短路故障检测小电流接地系统单相接地故障监测线路负荷电流、短路报警电流监测线路接地暂态接地电流、接地报警电流监测线路对地电压，以判断线路是否带电、停电、断线、接地、绝缘下降等隐患监测架空导线或电缆头温度本地无线跳频通信，动作信号和故障报警电流主动上报通过无线跳频通信，可在线调整短路、接地故障检测参数通过无线跳频通信，可在线校准电流精度本地翻牌、闪灯显示定时和遥控复归防死机和免维护设计带电装卸输电线路导线测温（可扩）1.8.2技术参数后

21、备电源：5.4Ah/3.6V长寿命一次性锂亚电池取电功率：50uA100mA/3.6V（对应一次负荷电流10A600A） 静态平均功耗：40uA/3.6V动态平均功耗：60uA/3.6V （每分钟发送一次数据时）电流精度：土 2% （负荷电流为100A时）或者土 2A （负荷电流小于20A时）温度精度：-55150C, 土 1C（可选）线路对地电压精度：01023LSB线性度优于土 5%通信频率（RF） : 420440MHz（ 64个独立信道自动跳频） ，通信距离（RF） : 30100m（灌胶以后，双向通信，自动跳频，11dBm发射功率）电压等级：任意（出厂前确定），出厂默认为 1035kV负荷电流：0600A （默认），或0100A 01200A零序电流：0100A导线直径：840mm（单相）；v 110m（三相）短时耐受电流：40kA/4S故障复位时间：24h （默认），148h可在线设置可动作次数：不小于3000次-35 C70 EIP65等电位安装，6级以上重量：不大于500g尺寸：不大于 75*150mm设计寿命：10年（不取电）；大于10年（取电时）