配网行波故障预警与定位装置的分支监测|江苏宇拓电力

今天江苏宇拓电力科技来跟大家聊一聊配网行波故障预警与定位装置YT/XJ-001的分支监测。

配网行波故障预警与定位装置YT/XJ-001的分支监测技术，针对配网线路中大量存在的单T接、多T接、架空电缆混架等复杂拓扑结构，通过分布式终端部署与多维度信号分析，实现主支线故障的精准区分与定位，有效解决传统技术“主支线无法分辨、故障查找困难”的痛点。该技术依托“一线一案”的配置策略与一体化监测终端，在复杂线路环境中实现分支故障的快速识别与精确定位，支撑故障定位精度达≤±90m，故障区间定位可靠性≥99%。

一、分支监测的技术定位：复杂拓扑下的主支线区分

配网线路的分支结构（如T接支线、多级分支）导致故障电流在主支线间传播路径复杂，传统故障定位技术易因信号混淆而误判故障位置。分支监测技术通过以下方式实现主支线区分：

• 拓扑感知：装置基于配网线路的实际拓扑结构（如支线数量、T接位置、分支长度），在数据中心预设“主支线拓扑模型”，明确各分支与主线的电气连接关系；
• 信号特征比对：监测终端采集故障行波与工频电流信号后，数据中心通过对比主支线信号的幅值、相位及传播时间差，判断故障电流的源头方向，从而区分故障发生在主线还是支线。例如，当T接支线发生故障时，支线终端采集的行波波头幅值显著大于主线非故障区段，且传播时间差符合支线长度特征，装置据此判定故障位于支线。

二、分布式部署策略：“一线一案”的终端配置

为实现分支线路的全覆盖监测，装置采用“主线-支线差异化配置”的分布式部署原则，确保每个分支节点均处于监测范围内：

• 主线配置：在主线首末端各部署一套监测终端，中间段每间隔5km左右增设终端，形成主线监测基线；
• 长支线配置：对长度超过2km的长支线，在其首末端各部署一套终端，确保支线全程行波信号的采集；
• 短支线配置：对长度不足2km的短支线，仅在支线首端（T接处）部署一套终端，通过行波传播方向判断故障是否发生在支线；
• 重要负荷强化：对用户密集、供电可靠性要求高的分支线路（如工业园区支线、重要居民小区支线），适当增加终端部署密度，缩短监测盲区。

终端采用一体化工业结构设计，集成采集、通信、电源模块，支持带电安装与停电安装，可直接固定于杆塔或电缆终端，无需汇集单元，单支线部署耗时不超过1小时，适应配网线路频繁分支的安装需求。

三、分支故障的监测与定位逻辑

1. 信号采集：多参数协同感知

监测终端采集分支线路的行波电流（1～500A）、工频电流（0～600A）及工频电压波形数据，重点捕捉分支故障的两类特征信号：

• 故障行波：故障瞬间产生的高频行波信号，通过20MHz采样率捕捉波头传播特征，区分行波是从主线传入支线还是从支线传入主线；
• 工频暂态分量：故障发生后工频电流的幅值突变与相位偏移，结合暂态零序比较法、行波极性法等算法，判断故障电流在主支线间的流向。

2. 定位逻辑：从区间缩小到点定位

• 故障区间定位：装置通过对比相邻终端的信号差异，先将故障锁定至“某支线的特定区段”。例如，当支线首端终端监测到行波信号而末端未监测到时，判定故障位于支线首端至末端之间的区段；
• 精确定位：在区间定位基础上，利用双端行波定位法计算故障点距离。通过支线首末端终端采集的行波波头到达时间差，结合行波在电缆中的传播速度（约200m/μs），精确计算故障点位置，定位精度达≤±90m。

四、分支监测的功能延伸：隐患与故障的全场景覆盖

1. 分支绝缘隐患监测

装置可实时监测分支线路的绝缘状态，当树障、鸟害等隐患导致线路出现瞬时性接地放电时，终端采集放电行波信号，通过大数据自学习算法辨识放电类型（如电晕放电、电弧放电），并定位隐患位置，绝缘隐患监测准确率≥99%。例如，某T接支线因树障导致间歇性放电，装置通过分析放电行波的幅值与频次，准确判定隐患位于支线中段，并将位置信息推送至客户端，指导运维人员提前清除隐患。

2. 分支故障类型辨识

针对分支线路常见的短路、接地故障，装置可自动辨识故障类型（如单相接地、两相短路、瞬时性故障），并结合分支拓扑特征优化定位逻辑。例如，对多T接支线的单相接地故障，装置通过暂态零序电流的极性对比，排除非故障支线，仅将故障信息推送至故障支线对应的运维班组，避免跨支线无效巡线。

五、应用效果：复杂分支线路的故障处置效率提升

在实际应用中，分支监测技术显著提升了复杂配网线路的故障处置效率。截至2023年12月，该技术在宁夏等配网供区的23条高跳线路中应用，累计监测分支故障112次（含45次接地故障、67次短路故障），定位准确率达90.24%。例如，在总长57.956千米的盐池县区线路中，装置通过分支监测快速定位多起T接支线故障，将传统人工巡线时间从平均4小时缩短至30分钟以内，大幅减少了分支故障导致的停电时间，提升了配网供电可靠性。

分支监测技术通过分布式部署、拓扑感知与多算法协同，构建了适配复杂配网结构的分支故障监测体系，为配网线路的精细化运维提供了关键技术支撑。

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