看門狗開關(guān)與故障指示器在架空配電線路故障查找中的應(yīng)用

陳學(xué)良

(廣州增城供電局，廣東廣州511300)

1 架空配電線路中常見故障分析

架空配電線路與一般配電線路不通，由于架空配電線路都是架空構(gòu)造，且多分支線路，安全可靠性比較差，一旦遭遇惡劣氣候則出現(xiàn)短路與接地故障頻發(fā)等問題，這在很大程度上影響了供電線路的安全。下面就架空配電線路的常見故障原因進(jìn)行分析。

1.1 人為因素造成的故障

1)城市建設(shè)步伐的加快增加了市政以及基建工程的施工數(shù)量，而不斷增加的施工項(xiàng)目也給已經(jīng)搭建好的配電網(wǎng)帶來了影響。路面挖槽造成地下電纜被挖斷的情況屢屢發(fā)生，還有施工設(shè)備以及運(yùn)輸物料超高、超長(zhǎng)而刮碰電纜或電桿造成的線路故障等。

2)一般城區(qū)的線路架空配電線路都設(shè)在路邊，而巨大的車流常常出現(xiàn)車輛碰撞電線桿的情況，倒桿、斷桿時(shí)有發(fā)生，這也造成了配電線路故障。

3)有些素質(zhì)低的村民為了私人利益而破壞電線電纜，盜竊電線的情況常有發(fā)生，這在城鄉(xiāng)結(jié)合部表現(xiàn)尤為明顯，偷盜電線造成電網(wǎng)故障也很常見。

1.2 自然原因造成的故障

自然原因造成的線路故障不亞于人為故障，由于架空配電線路存在路徑長(zhǎng)的特點(diǎn)，而且沿線很少有高大建筑物，空曠的地形很容易造成線路在雷電天氣遭遇雷擊，引發(fā)絕緣子擊穿或爆裂、斷線、配變燒毀、避雷器爆裂等眾多問題;配電線路周圍的樹木也容易給配電線路帶來影響，尤其在刮風(fēng)下雨天氣，導(dǎo)致樹木被掛斷而搭在配電線路上，從而使配電線路被壓斷，產(chǎn)生線路故障;經(jīng)常出現(xiàn)在配電線路以及變壓器上的動(dòng)物，比如鳥、蛇、鼠等動(dòng)物，這些動(dòng)物也容易造成短路或者跳閘。

1.3 用戶產(chǎn)權(quán)電力設(shè)施無人管理造成的故障

該地區(qū)普遍存在用戶產(chǎn)權(quán)電力設(shè)施無人管理的問題，很多經(jīng)久失修的老型號(hào)電力設(shè)備仍在使用，而這部分設(shè)備的內(nèi)部絕緣、瓷瓶都存在老化的情況，在高溫或者惡劣氣候下極易發(fā)生故障，尤其在多雨地區(qū)。這部分設(shè)備因缺乏維護(hù)出現(xiàn)故障，造成分界點(diǎn)開關(guān)出現(xiàn)跳閘或短路的情況。

1.4 設(shè)備方面的故障

供電線路、配電設(shè)備等方面的故障也是引發(fā)線路故障的主要原因，由于這部分設(shè)備維護(hù)不到位，或者運(yùn)行技術(shù)不達(dá)標(biāo)，例如避雷器以及開關(guān)質(zhì)量不合格，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作容易引發(fā)問題。在很多地區(qū)存在由于配電變壓器故障或操作不當(dāng)引起的問題，弧光短路、絕緣子破裂等問題都能夠引起線路的故障。

2 看門狗開關(guān)在配電線路故障查找中的應(yīng)用

2.1 看門狗開關(guān)的介紹

看門狗開關(guān)是新型的設(shè)備，能夠有效查找架空配電線路電線故障的問題?？撮T狗用電開關(guān)的全程為“看門狗分界負(fù)荷開關(guān)”，通常由三部分組成:開關(guān)本體、內(nèi)置組合 CT 以及控制器及外置PT。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)用戶用電系統(tǒng)中短路故障以及自動(dòng)切除用戶側(cè)接地故障等進(jìn)行自動(dòng)隔離，并且可用于操作拉合負(fù)荷電流。看門狗分界負(fù)荷開關(guān)由于內(nèi)置有電壓互感器以及電流互感器，有CPU 內(nèi)部處理器以及GSM 遠(yuǎn)距離無線通信模塊，能夠?qū)收咸l進(jìn)行故障判斷，對(duì)發(fā)生的故障有記憶功能，從而能夠?qū)芸张潆娋€路進(jìn)行有效保護(hù)。而且由于看門狗分界負(fù)荷開關(guān)具備跳閘閉鎖功能，增強(qiáng)了其保護(hù)與控制功能。此外，看門狗分界負(fù)荷開關(guān)的抗干擾能力極強(qiáng)，運(yùn)行安全可靠，借助GSM 遠(yuǎn)程通訊能夠查看線路的運(yùn)行狀態(tài)，還能進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、實(shí)現(xiàn)抄表讀表等功能。很多10 kV 架空配電線中，都安裝看門狗分界負(fù)荷開關(guān)來進(jìn)行線路故障問題的判斷。

2.2 看門狗開關(guān)在查找線路故障中的具體應(yīng)用

1)看門狗分界負(fù)荷開關(guān)能夠?qū)蜗嘟拥毓收献詣?dòng)切除。通過看門狗開關(guān)可以檢測(cè)支線單相接地故障，當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，看門狗開關(guān)能夠自動(dòng)跳閘，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的分閘處理，從而確保供電系統(tǒng)以及其他分支的良好運(yùn)行。

2)看門狗分界負(fù)荷開關(guān)通過跳閘實(shí)現(xiàn)對(duì)支線線路的控制。當(dāng)用戶支線發(fā)生相間短路故障時(shí)，安裝在用戶進(jìn)戶電源上的看門狗開關(guān)控制器啟用跳閘保護(hù)，分閘斷開故障線路，一旦故障線路被隔離，其他分支用戶能夠?qū)崿F(xiàn)快速供電，從而不影響人們正常的生產(chǎn)與生活。

3)看門狗分界負(fù)荷開關(guān)能夠?qū)收现Ь€進(jìn)行快速定位。當(dāng)線路故障造成看門狗開關(guān)動(dòng)作后，GSM 無線通訊附件能夠?qū)⒐收闲畔l(fā)給電力部門管理人員，供電公司則能夠在第一時(shí)間快速掌握故障問題以及故障原因，從而對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)處理，保證故障線路的及時(shí)供電。此外，看門狗開關(guān)也能夠?qū)﹄娏芾碇行牡墓╇娯?fù)荷進(jìn)行監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方負(fù)荷的實(shí)時(shí)控制。

2.3 看門狗開關(guān)應(yīng)用的不足之處

看門狗開關(guān)只能跳閘動(dòng)作，只能判斷故障點(diǎn)存在于本開關(guān)之后的分支線、分線上，雖能立即發(fā)故障短信，但不能指明具體是哪條分線上?？撮T狗開關(guān)費(fèi)用高，因此，看門狗開關(guān)通常只安裝在進(jìn)戶電源上，不可能安裝在每條支線上，這樣雖然能夠反映本支線存在故障，縮小了故障查找范圍，但對(duì)于存在眾多分支線的線路，對(duì)于故障的鎖定還存在一定的難度。

3 故障指示器在架空配電線路故障查找中的應(yīng)用

本文主要介紹THFI-II 智能型線路故障指示器，THFI-II 是指示線路故障電流通路裝置，采用微功耗、高能微控制器作為信號(hào)處理單元，借助現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)識(shí)別線路故障信息，同時(shí)，結(jié)合無線電、超聲波等通信技術(shù)，構(gòu)成遠(yuǎn)方自動(dòng)故障系統(tǒng)。指示線路故障電流通路裝置不需要可變負(fù)荷，利用接地故障發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的電流脈沖和電壓之間的相位關(guān)系對(duì)單相接地故障進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)，對(duì)接地故障也能輕松檢測(cè)。利用絕緣操作桿和安裝、拆卸工具可以帶電裝卸，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)停電損失的有效控制。

指示線路故障電流通路裝置能與發(fā)光指示結(jié)合，這樣不僅可以白天進(jìn)行故障觀察，也同時(shí)便于陰雨天以及夜間進(jìn)行觀察，安裝故障指示器在變電站出口可以對(duì)站點(diǎn)故障進(jìn)行判斷;安裝在電纜與架空線連接處時(shí)可以確定故障的線路;安裝在長(zhǎng)線路的中段以及分支入口時(shí)能夠?qū)收蠀^(qū)段和故障分支進(jìn)行判斷;安裝在用戶配變高壓進(jìn)線處對(duì)用戶故障進(jìn)行判斷。指示線路故障電流通路裝置成本低，安裝簡(jiǎn)單，在架空配電線路故障檢測(cè)中被廣泛采用。

4 看門狗開關(guān)與故障指示器的配合應(yīng)用

圖1 看門狗開關(guān)與故障指示器在10 kV 供電線路中的運(yùn)用

通過上文可以得知，看門狗開關(guān)與故障指示器在架空配電線路故障查找中發(fā)揮著重要作用，兩者配合使用能夠發(fā)揮最佳效果。由于看門狗開關(guān)是帶看門狗控制器和重合閘裝置的真空斷路器，通常對(duì)短路故障進(jìn)行隔離處理，并可以立即重合閘，但不能單獨(dú)指示出故障所在的分支，但安裝在一條支線T 接處時(shí)，能夠有效縮減故障范圍。具體設(shè)置如圖1。

在用戶進(jìn)戶電源安裝看門狗開關(guān)，在后段分支線上安裝故障指示器，兩者互相配合能夠判斷具體支線上的接地故障，由于安裝在架空線路上的故障指示器很多，線路故障發(fā)生時(shí)，巡線人員根據(jù)報(bào)警顯示能夠準(zhǔn)確找出故障區(qū)段、分支以及故障點(diǎn)，從而避免盲目巡線的情況，提高工作效率，確保了供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

5 結(jié)語

安裝看門狗開關(guān)與故障指示器能夠增加對(duì)故障判斷的機(jī)會(huì)，可以在線路故障中搭配使用。由于故障指示器成本較低，可以在分支線、分線上多處安裝，而看門狗開關(guān)價(jià)位相對(duì)較高，兩者組合使用可以節(jié)約成本，同時(shí)增加對(duì)故障判斷的機(jī)會(huì)，快速對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行隔離，并及時(shí)進(jìn)行電力的輸送，尤其對(duì)于地形險(xiǎn)惡、氣候惡劣的地區(qū)尤為適用。看門狗開關(guān)與故障指示器的配合應(yīng)用大大減輕了供電系統(tǒng)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了配電網(wǎng)運(yùn)行的安全與可靠性。

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