樊榮強(qiáng)

（甘肅省廣播電視局無(wú)線傳輸中心711臺(tái)，甘肅 蘭州 730000）

甘肅省廣播電視局無(wú)線傳輸中心711臺(tái)由于地處蘭州市七里河區(qū)大尖山，距離市區(qū)較遠(yuǎn)且地理環(huán)境多樣，供電線路距離長(zhǎng)、分支多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此線路故障相對(duì)多發(fā)，查找故障點(diǎn)工作繁雜，耗時(shí)費(fèi)力且會(huì)對(duì)供電可靠性造成極大的影響。

供電線路故障定位系統(tǒng)將母線檢測(cè)及單相接地監(jiān)測(cè)技術(shù)、故障定位指示技術(shù)與GSM通信技術(shù)有效結(jié)合，故障發(fā)生時(shí)故障定位指示器快速準(zhǔn)確通過(guò)通信終端向主站報(bào)告故障具體位置，同時(shí)將已確認(rèn)的故障信息以短信文字方式發(fā)送給管理和維護(hù)相關(guān)人員的手機(jī)，通知維護(hù)人員迅速到現(xiàn)場(chǎng)搶修排除故障，大大降低了故障定位的巡線工作量，提高了工作效率，有效保障了供電系統(tǒng)的可靠性[1]。

1 故障定位系統(tǒng)概述

廣播發(fā)射臺(tái)供電自動(dòng)化系統(tǒng)改造時(shí)借鑒了供電系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)故障定位系統(tǒng)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)構(gòu)成主要包括故障定位指示器FI、通信終端ST、主站及后臺(tái)管理系統(tǒng)、信源發(fā)生器以及GSM通信系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

圖1 供電線路故障定位系統(tǒng)構(gòu)成圖

故障定位指示器安裝在供電線路分支線路上,當(dāng)線路上任何地方發(fā)生接地時(shí)，故障定位指示器會(huì)及時(shí)檢測(cè)信號(hào)源向線路注入的脈沖信號(hào)狀態(tài)，出現(xiàn)異常時(shí)翻轉(zhuǎn)指示牌，并向所對(duì)應(yīng)通信終端發(fā)送故障信息；當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，故障定位系統(tǒng)及時(shí)檢測(cè)流過(guò)的短路電流，通過(guò)系統(tǒng)閾值判定浪涌還是短路故障，然后將故障信息傳送到相應(yīng)的通信終端。通信終端分布安裝在分支線路上，通信終端與故障定位指示器采用短距離數(shù)字無(wú)線通信，在收到故障定位指示器傳來(lái)的故障信息后通過(guò)數(shù)字GSM鏈路向主站及后臺(tái)發(fā)送故障類型及地址信息。主站及后臺(tái)系統(tǒng)收到通信終端發(fā)來(lái)的信息后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治雠c計(jì)算，結(jié)合系統(tǒng)存儲(chǔ)的線路地理位置信息進(jìn)行故障定位，直接顯示故障點(diǎn)地理位置坐標(biāo)信息，并在地理背景圖上對(duì)應(yīng)顯示并啟動(dòng)聲光報(bào)警向值班人員顯示警情。主站及后臺(tái)系統(tǒng)同時(shí)將定位信息以文字短消息的方式發(fā)送到相關(guān)人員的手機(jī)。

脈沖信號(hào)源在工作母線上的搭載，接線一次回路部分從母線接地變壓器中性點(diǎn)引出單芯高壓電纜接入信號(hào)源，箱體及信號(hào)地線均需可靠接地。二次回路部分接線在母線PT柜引出的開(kāi)口電壓兩端處做信號(hào)取樣，信號(hào)源需要接入220 V交流電源做工作電源[2]，接線示意圖如圖2所示。

圖2 脈沖信號(hào)源接入示意圖

2 故障檢測(cè)原理

（1）單相接地故障檢測(cè)原理。根據(jù)注入母線脈沖信號(hào)在線路接地時(shí)監(jiān)測(cè)到的狀態(tài)異常與常態(tài)下設(shè)定值進(jìn)行比較，超閾值即研判為線路有接地，從而觸發(fā)接地指示牌掉牌。搭載在變電站出線上的信號(hào)源主動(dòng)向母線持續(xù)加載的特殊脈沖信號(hào)與接地點(diǎn)構(gòu)成回路，故障指示器檢測(cè)到這個(gè)特殊信號(hào)后觸發(fā)接地指示牌掉落，同時(shí)觸發(fā)接地蜂鳴器鳴響及報(bào)警燈閃爍以顯示故障。

（2）短路故障檢測(cè)原理。根據(jù)短路時(shí)線路電流與正常工作時(shí)的線路電流的大小沒(méi)有直接關(guān)系，只與故障時(shí)短路電流分量有關(guān)，且故障定位指示器是一種能適應(yīng)負(fù)荷電流變化的故障檢測(cè)裝置,線路發(fā)生短路故障時(shí),通過(guò)電磁感應(yīng)原理檢測(cè)線路中的突變電流及持續(xù)時(shí)間判斷故障，當(dāng)線路上的電流突然發(fā)生一個(gè)正向突變且變量大于限定定值，并且在很短的時(shí)間內(nèi)電流和電壓雙雙下降為零，則判定該條線路為故障線路。

3 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）故障檢測(cè)高效。單相接地故障檢測(cè)采用信號(hào)注入法通過(guò)檢測(cè)信號(hào)源注入的特殊脈沖信號(hào)電流實(shí)現(xiàn)故障選線和故障點(diǎn)的定位。短路故障檢測(cè)故障定位指示器自動(dòng)適應(yīng)負(fù)荷的變化，無(wú)需設(shè)定門檻下限，不受系統(tǒng)運(yùn)行方式、線路負(fù)載能力、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式以及故障隨機(jī)因素等影響，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)干擾不敏感，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，監(jiān)測(cè)定位效率更高。

（2）故障定位準(zhǔn)確。故障定位指示器根據(jù)線路網(wǎng)絡(luò)分布安裝于不同的線路上，且每個(gè)故障定位指示器都有唯一的地址編碼，不同線路的故障定位指示器分別待機(jī)于不同的線路，待機(jī)的故障定位指示器監(jiān)測(cè)到故障信息后通過(guò)通信終端向主站發(fā)送故障信息，主站系統(tǒng)顯示故障時(shí)間、類型及位置等信息，反應(yīng)迅速，運(yùn)行可靠。

（3）設(shè)備安裝簡(jiǎn)便。與傳統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備相比，該系統(tǒng)完全滿足帶電安裝和調(diào)試的要求，可以在線路正常供電的情況下完成設(shè)備的安裝與調(diào)試。故障定位指示器可以直接利用操作桿進(jìn)行有效固定安裝。通信終端直接加裝在相應(yīng)故障定位指示器附近的供電塔、桿上，所需工作電源由太陽(yáng)能電池板及蓄電池供給，無(wú)需與供電線路進(jìn)行PT電氣連接，既方便安裝，也不會(huì)給供電網(wǎng)絡(luò)增加故障隱患。

（4）通信便捷可靠。在通信方式中，該系統(tǒng)充分利用了電信部門在通信領(lǐng)域強(qiáng)大的技術(shù)資源，采用現(xiàn)有的電信通信GSM網(wǎng)，與常用的光纖及微波通信相比較，可靠性更高，建設(shè)成本低廉，且不需要日常維護(hù)。

4 運(yùn)行效果

甘肅省廣播電視局無(wú)線傳輸中心711臺(tái)借鑒的供電網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)在2條10 kV供電線路上進(jìn)行安裝運(yùn)行。系統(tǒng)由2臺(tái)脈沖信號(hào)源、3套架空通信終端及臺(tái)站中心主站組成。故障指示器分A、B、C三相安裝于架空線路上，通信終端安裝在相應(yīng)故障指示器附近的線路桿塔上。故障定位指示器與通信終端之間通過(guò)短距離無(wú)線數(shù)字通信。通信終端與主站系統(tǒng)之間通過(guò)無(wú)線公網(wǎng)采用GSM通信方式通信，由于發(fā)射臺(tái)站距離市區(qū)較遠(yuǎn)，架空線路敷設(shè)時(shí)盡量選取直線施工，一般都距離人員密集的村莊較遠(yuǎn)，所以存在電信通信信號(hào)差的情況，因此在安裝故障定位指示器及通信終端時(shí)要盡量考慮通信質(zhì)量，負(fù)責(zé)影響運(yùn)行效果。

運(yùn)行多年來(lái)，無(wú)論是定期的模擬檢測(cè)還是運(yùn)行期間的實(shí)時(shí)故障，本系統(tǒng)相應(yīng)地址的故障定位指示器均能準(zhǔn)確指示并向通信終端發(fā)出故障信息，通信終端也都能將故障定位指示器動(dòng)作情況及時(shí)準(zhǔn)確地傳輸?shù)脚_(tái)站中心主站，主站監(jiān)控界面醒目顯示故障位置并聲光報(bào)警，及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)手機(jī)中文短信給相關(guān)人員，大大減輕了值班人員的工作量，實(shí)現(xiàn)了臺(tái)站供電安全穩(wěn)定自動(dòng)化運(yùn)行。

5 結(jié)論

廣播電視作為公共服務(wù)的重要任務(wù)就是?；?、提質(zhì)量、增效能，為廣大人民群眾提供更多更優(yōu)質(zhì)的視聽(tīng)內(nèi)容和服務(wù)，滿足人民群眾對(duì)美好精神生活的需求，提高人民群眾的獲得感、幸福感。廣播電視發(fā)射臺(tái)站供電線路故障定位系統(tǒng)在本臺(tái)的投入運(yùn)行，對(duì)線路的故障位置定位及時(shí)準(zhǔn)確，高效便捷地保證了廣播電視發(fā)射臺(tái)站的正常工作，提高了供電巡線人員的工作效率，安全高效地保障了廣播電視節(jié)目的正常播出，具有極大的推廣價(jià)值。