故障診斷與監(jiān)控技術(shù)在10kV配網(wǎng)上的應(yīng)用

張發(fā)忠

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，10kV配網(wǎng)工程越來(lái)越多，其覆蓋面積也越來(lái)越廣，這給配網(wǎng)的運(yùn)行管理帶來(lái)了一定的難度；同時(shí)，由于配網(wǎng)具有分布廣、線路長(zhǎng)、沿途地形復(fù)雜等特點(diǎn)，也對(duì)配網(wǎng)線路的監(jiān)控管理形成了巨大的挑戰(zhàn)。在配網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)多種運(yùn)行故障，對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性帶來(lái)一定的影響，因此，對(duì)線路的有效監(jiān)控手段就顯得極其重要。文章主要通過(guò)對(duì)故障診斷與監(jiān)控系統(tǒng)的組成原理和功能進(jìn)行分析，介紹了故障診斷與監(jiān)控技術(shù)在10kV配網(wǎng)上的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：故障診斷；監(jiān)控技術(shù)；10kV配網(wǎng)

前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，用電用戶的數(shù)量不斷增加，用戶對(duì)用電的安全性、可靠性也提出了更高的要求；同時(shí)，隨著配網(wǎng)工程的大范圍開(kāi)展，配網(wǎng)的覆蓋面已經(jīng)逐步延伸到偏遠(yuǎn)的山區(qū)、農(nóng)村位置，這些地形復(fù)雜的區(qū)域勢(shì)必會(huì)對(duì)配網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來(lái)一定的干擾；而且，這些區(qū)域的配網(wǎng)檢測(cè)、維修極為不便，如果發(fā)生線路故障未能及時(shí)鎖定故障點(diǎn)，或因?yàn)榫S修不及時(shí)延誤了復(fù)電時(shí)間的話，不僅對(duì)供電企業(yè)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，還對(duì)用戶用電的穩(wěn)定性帶來(lái)一定的影響，甚至引發(fā)電力安全事故[1]。因此，加強(qiáng)對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行的故障診斷以及監(jiān)控技術(shù)的投入，通過(guò)可靠、準(zhǔn)確、高效的故障診斷與監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，全面提高配網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性，就成為當(dāng)務(wù)之急。

1 10kV配網(wǎng)故障分析

10kV配網(wǎng)線路具有分布廣、線路長(zhǎng)、沿途地形復(fù)雜等特點(diǎn)，因此，對(duì)配網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控存在諸多難點(diǎn)。當(dāng)配網(wǎng)線路發(fā)生故障時(shí)，很難及時(shí)確定故障源頭，定位故障點(diǎn)；而在排查故障以及維修的過(guò)程中，相應(yīng)線路也會(huì)長(zhǎng)時(shí)間、大面積的停電，可能造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。

通過(guò)對(duì)10kV配網(wǎng)故障的分析，發(fā)現(xiàn)主要發(fā)生的故障有兩相短路、三相短路、單相接地短路、兩相接地短路等故障。在線路發(fā)生斷線故障的情況下，尚不會(huì)對(duì)電路上的設(shè)備造成損壞；但在線路發(fā)生短路故障的情況下，線路上的額定電流會(huì)超出標(biāo)準(zhǔn)額定電流的幾倍、幾十倍，甚至幾百倍，極易造成線路上設(shè)備燒毀的現(xiàn)象。如果工作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，就可以立即采取相應(yīng)的解決措施，將故障隔離開(kāi)來(lái)，并將損失降到最低。但在實(shí)際的配網(wǎng)運(yùn)行中，一些架空線路會(huì)被建筑物或植物遮擋，造成工作人員排查困難，尤其是埋入地下的線路極難排查，因此，工作人員在排查線路故障時(shí)會(huì)消耗大量的時(shí)間、精力，對(duì)配網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)極大的影響。

2 故障診斷與監(jiān)控技術(shù)在10kV配網(wǎng)中的應(yīng)用

故障診斷與監(jiān)控技術(shù)，能夠?qū)?0kV配網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，可以有效的檢測(cè)到配網(wǎng)中的漏電故障電流、指示短路等，并對(duì)線路故障有著較高的分析能力，能夠通過(guò)準(zhǔn)確的定位迅速確定故障位置，為故障線路維修提供可靠的依據(jù)，縮短線路維修的停電時(shí)間，縮小維修過(guò)程的停電區(qū)域，有效的提高了10kV配網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性。例如：配網(wǎng)線路運(yùn)行的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生相間短路的故障，而這類故障如果利用傳統(tǒng)的故障排除法很難確定其故障點(diǎn)，而如果利用故障診斷與監(jiān)控系統(tǒng)的話，能夠快速檢測(cè)出線路上相間短路的故障區(qū)段，避免相間短路對(duì)線路以及設(shè)備造成影響。

2.1 故障診斷與監(jiān)控系統(tǒng)的組成

故障診斷與監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端采集系統(tǒng)、軟件管理系統(tǒng)、接地故障點(diǎn)巡查系統(tǒng)等組成。前端采集系統(tǒng)，主要是對(duì)配網(wǎng)線路運(yùn)行的狀況進(jìn)行檢測(cè)，并將其采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)軟件管理系統(tǒng)，然后對(duì)線路運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，準(zhǔn)確的判斷線路運(yùn)行狀態(tài)，是否有故障發(fā)生；軟件管理系統(tǒng)，主要是接受并分析前端采集系統(tǒng)發(fā)送的線路運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)配網(wǎng)線路的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且，可以根據(jù)線路運(yùn)行的狀況控制遠(yuǎn)程分合斷路器，一旦發(fā)生故障，可以快速分析并確定線路故障區(qū)域，控制前端采集系統(tǒng)的分合斷路器，切除或隔離相應(yīng)的線路故障區(qū)域；接地故障點(diǎn)巡查系統(tǒng)，主要對(duì)接地故障的檢測(cè)，當(dāng)配網(wǎng)線路上發(fā)生單相接地故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將檢測(cè)信號(hào)注入故障區(qū)域的線路上，并通過(guò)一定檢測(cè)裝置來(lái)確定線路上的單相接地故障點(diǎn)，幫助工作人員及時(shí)找到準(zhǔn)確的故障點(diǎn)，減少了大量的人力，縮短了故障排查時(shí)間。另外，接地故障點(diǎn)巡查系統(tǒng)在應(yīng)用到運(yùn)行正常的配網(wǎng)線路上，可以起到檢測(cè)配網(wǎng)線路上的負(fù)荷電流的作用[2]。例如，圖1為10kV配網(wǎng)故障診斷恢復(fù)以及配網(wǎng)軟件應(yīng)用的原理圖。

2.2 故障診斷與監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

故障診斷與監(jiān)控技術(shù)在配網(wǎng)中的安裝應(yīng)用，主要是對(duì)前端采集系統(tǒng)即FTU裝置的安裝，在架空線路的安裝中，可以與柱上斷路器進(jìn)行一體化的安裝，而且，可以通過(guò)專用的斷路器、電纜二次接線連接，將配網(wǎng)柱上斷路器與FTU裝置進(jìn)行組合，再將其整體安裝到柱上；另外，系統(tǒng)中的斷路器在工作的過(guò)程中，工作電源是根據(jù)互感器的運(yùn)行線路調(diào)整的，DTU、FTU電源是由蓄電池來(lái)維持電池供電的。此外，故障診斷與監(jiān)控技術(shù)還具有通訊的功能，主要是利用GSM的方式來(lái)進(jìn)行通訊的。故障診斷與監(jiān)控技術(shù)在10kV配網(wǎng)上的應(yīng)用，可以將其各項(xiàng)特點(diǎn)充分的發(fā)揮出來(lái)，更有利于對(duì)10kV配網(wǎng)進(jìn)行有效的監(jiān)控以及診斷。

2.3 故障診斷與監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能

故障診斷與監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用到10kV配網(wǎng)上時(shí)，主要能夠?qū)崿F(xiàn)以下幾方面的功能：能夠?qū)€路上的單相接地故障進(jìn)行有效的排查，其中包括對(duì)間歇弧接地、直接接地等方面的配網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的單相接地故障進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)；系統(tǒng)自帶的報(bào)警功能，能夠在檢測(cè)到發(fā)生故障的同時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，以此來(lái)引起工作人員的注意，并能夠根據(jù)報(bào)警信號(hào)確定故障類型以及故障發(fā)生點(diǎn)，如：缺相運(yùn)行報(bào)警、線路過(guò)負(fù)荷報(bào)警等；故障點(diǎn)巡查裝置能夠?qū)ε渚W(wǎng)線路運(yùn)行進(jìn)行有效的監(jiān)控，一旦線路上發(fā)生故障之后，能夠快速確認(rèn)發(fā)生故障的線路區(qū)段，通過(guò)精確的對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，能夠幫助工作人員快速的排除故障，縮短故障處理的停電時(shí)間，快速恢復(fù)供電；故障診斷監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制的功能，管理人員可以通過(guò)控制中心的系統(tǒng)軟件對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)下達(dá)控制命令，尤其是在發(fā)生故障時(shí)，可以遠(yuǎn)程控制配網(wǎng)線路上的斷路器分合，能夠快速的隔離故障區(qū)段，避免故障的擴(kuò)大對(duì)線路以及設(shè)備造成的損毀現(xiàn)象；另外，故障診斷與監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ε渚W(wǎng)線路運(yùn)行的負(fù)荷大小進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)線路的安全運(yùn)行有著重大的作用[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

10kV配網(wǎng)供電是直接與用戶用電聯(lián)系到一起的，因此，10kV配網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性極其重要，文章通過(guò)對(duì)故障診斷與監(jiān)控技術(shù)在10kV配網(wǎng)上的應(yīng)用分析，將高新技術(shù)應(yīng)用到配網(wǎng)的運(yùn)行上，能夠準(zhǔn)確的對(duì)配網(wǎng)故障進(jìn)行鎖定，并能夠快速隔離故障，提高了配網(wǎng)的運(yùn)行安全性、可靠性。

參考文獻(xiàn)

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