配网行波故障定位装置的分支监测

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

配网行波故障定位装置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。