10kV配網故障分析及處理

高有燈（廣東電網有限責任公司佛山高明供電局，廣東佛山，528500）

10kV配網故障分析及處理

高有燈
（廣東電網有限責任公司佛山高明供電局，廣東佛山，528500）

本文針對這一重要性，通過分析10kV配電線路常見故障方面的故障，提出相應的防范措施，并重點介紹了故障分析處理過程中的拓撲構建、故障分析處理兩大部分。

配網故障；拓撲分析；處理措施

1 常見故障處理模式及方法

1.110kV配電線路的常見故障形式

一般來說這種配電線路的設備要求相對的規(guī)格比較高，而且這種設備的線路比較的冗長，維護保養(yǎng)的成本也比較高，一旦出現(xiàn)故障就不能及時的處理，這也就會造成一些不必要的損失出現(xiàn)。然而一般的故障主要就是線路速斷跳閘、電流過大造成過流跳閘和線路損毀造成接地這幾種。

有一種是為了保護電路不被損壞而自動切斷電流，這種就是最常見的安裝空氣開關的速斷跳閘，這種故障發(fā)生后處理起來不較容易，一般的是由于電壓過高造成線路負荷運行，導致線路過熱引起火災，電壓開關此時會自動的切斷電流的輸送，或者線路老化造成短路，這樣也會引起這種規(guī)格的開關自動的跳閘。速斷開關跳閘主要是為了保護線路和用電設備不被損毀，以免造成巨大損失。一但故障發(fā)生，可以快速的查找故障并進行排除，這種快速有效的模式可以很好的保護一些大型貴重設備，避免了造成不可估量的損失。但是這種模式也有一定的弊端那就是如果在夜晚出現(xiàn)線路故障的話查找起來會很麻煩和費力，因為線路總線較長在夜晚不可能一點點的進行排查，這也就相應的耽誤了時間。但是相比其他兩種斷電模式，這種是損失最小的一種。

本文把故障分析處理過程劃分為拓撲構建、故障分析處理兩大部分。拓撲構建負責將實際配電網絡中設備之間的相對關系描述成滿足一定應用需求的拓撲模型，提供給其他的高級應用使用；故障分析處理則通過特定的拓撲分析方法對已形成的拓撲模型進行分析，最終得到處理方案。

1.2拓撲構建

1.2.1網絡拓撲的基本概念

本文所討論的網絡拓撲引用拓撲學中的相應概念，它研究的是與大小、形狀無關的點、線關系的方法。配網系統(tǒng)中的網絡拓撲把配電網絡中的電氣設備（如開關）抽象為一個點，把電力傳輸介質（如饋線）抽象為一條線，由點和線組成的幾何圖形就是配電網絡的拓撲結構。網絡的拓撲結構反映出網中各個實體之間的結構關系，是支撐配網各項高級應用的基礎，對網絡拓撲分析的性能，和高級應用分析的可靠性和效率都有重大影響。

具體應用進行拓撲分析時對拓撲模型使用的側重點各有不同，主要體現(xiàn)在拓撲分析的數據結構和算法上。出于應用開發(fā)的通用性和靈活性，對網絡首先采用一個通用的拓撲描述，該拓撲描述所使用的數據結構和算法簡潔可靠，并且能夠滿足一般應用的需求，稱之為“靜態(tài)拓撲”；針對其他特殊需求的高級應用則可以通過已經生成的靜態(tài)拓撲進一步生成各應用所需的拓撲描述，稱之為“應用拓撲”。

1.2.2靜態(tài)拓撲

靜態(tài)拓撲的實質就是通過關系庫中的數據建立一套完整的層次庫，利用層次數據之間的關系快速定位操作設備信息。靜態(tài)拓撲的內容就是以一定數據組織方式存放的網絡模型結構信息。

靜態(tài)拓撲的數據結構設計采用了“數據結構頭——數據結構體”相分離的設計思想。對于各種不同的數據源（如：不同的關系數據庫、表結構相異的數據文件），通過相應的程序接口來形成網絡模型數據。這種設計目的是為了當數據來源發(fā)生變化的時候，依然能夠通過不同的接口將異構的數據整理形成一套結構統(tǒng)一的網絡模型數據，從而使得建立于靜態(tài)拓撲之上的各應用程序保持穩(wěn)定（如圖1）。

靜態(tài)拓撲對全網的設備形成一個雙向鏈表式的“設備---節(jié)點”數據結構，相當于為全網建立了一套完整的設備以及設備之間連接關系的信息模型。利用這套模型，可以快速定位設備和設備之間的關系。靜態(tài)拓撲中的數據依賴于配電系統(tǒng)網絡結構，因此，在生成靜態(tài)模型數據之后，除非網絡結構發(fā)生變化，否則靜態(tài)拓撲的模型數據不會改動。

在靜態(tài)拓撲網絡結構描述中，由于表達的是設備之間的連接關系，所以對所有的設備類型無須再區(qū)分設備是單端、雙端、三端設備，也不再區(qū)分是開斷設備還是非開斷設備，一律采用設備所連接點和節(jié)點所連設備來描述。

圖2　配電網拓撲分析數據描述結構

該靜態(tài)拓撲的優(yōu)點在于使用較少的變量信息將全網設備之間的聯(lián)接關系描述完整。由于在相鄰設備的表述上最為直觀，所以對“傳遞類型”的應用分析特別有效。比如電氣拓撲、接線分析等。

1.2.3故障分析的應用拓撲

配網故障分析處理應用的要求是在接收到配網故障信息之后能夠快速正確的隔離故障，并對非故障失電區(qū)域進行合理的轉供電。由于故障處理的特殊性，使得該應用對拓撲分析處理的效率要求較高，需要對原有的靜態(tài)拓撲做進一步的轉換和處理，形成自己的應用拓撲。

（1）廣義節(jié)點的形成

廣義節(jié)點的含義是：利用開斷類型的設備相連形成的連通區(qū)域，將這個連通區(qū)域內所有的節(jié)點合并而成的一個節(jié)點，成為廣義節(jié)點。經過廣義節(jié)點的轉換，大大簡化了網絡結構，省略了故障分析上不需要關注的細節(jié)。

圖3　廣義節(jié)點轉換示意圖

圖1　靜態(tài)拓撲數據結構生成原理圖

此外，由廣義節(jié)點組成的拓撲結構為進一步形成各廣義節(jié)點對應的設備群做準備。通過形成設備群將設備模型以類型和連接關系相區(qū)分，進而形成一套結構完整的設備層次關系，各層次之間相互指引，實現(xiàn)網絡局部范圍快速搜索的目的。

（2）形成設備之間的層次關系

新構建的設備層次關系需要將這樣幾個關系表達完整：

a）節(jié)點與廣義節(jié)點的對應關系。

使用廣義節(jié)點表述的應用拓撲將靜態(tài)拓撲中的許多節(jié)點合并，需要將原節(jié)點與廣義節(jié)點的對應關系記錄下來，以便在拓撲還原的過程中使用。

b）廣義節(jié)點與設備的對應關系

該連結關系將設備按類型和連接關系區(qū)分，在信息存儲上考慮了廣義節(jié)點和設備的連結關系，提高了搜索效率。

經過上述拓撲構建過程，已為所有的模型數據并形成了對應關系，下面就可以開始進行故障處理了。

2 配電線路故障的防范和處理措施

針對各種一系列的故障我們的具體防范步驟如下：

2.1針對自然災害因素的措施

針對那些特殊的自然災害天氣，要及時的做好預報和搶救工作，一旦故障出現(xiàn)要及時的聯(lián)系相關部門來進行搶修和維護，還要防患于未然在平時多研究一些本地天氣和地形，以便于及時的觀測天氣情況。還需要和氣象部門做好交接，以便于能夠及時的收到氣象部門的預報，爭取將災害降到最小。還有就是在雷雨季節(jié)來臨的時候做好預防，并將設別全部檢查一遍保證萬無一失，能夠使得配電設備正常輸電。

2.2防外力破壞的措施

（1）對于那些容易受到碰撞的基桿要標清楚相應的標示牌，或者裝上反光設備來提醒司機注意前方的物體。以免發(fā)生碰撞。

（2）對于那些過長的草木和樹木，維護人員在對設備和線路進行維護的時候要隨身攜帶必要的工具來清理或者砍掉這些障礙物，避免不必要的意外發(fā)生。相關部門也要做好巡查，看見叢生的草木要盡快的進行清理，時刻的把安全記在心上，責任重大，爭取把工作落到實處。

（3）針對那些高空的浮塵物，則需要做好宣傳工作，提高人們的素質，不要將廢棄的垃圾塑料袋亂扔亂放。還有就是普及一些必要的知識，讓人們盡量不要在電線等附近放風箏，以免造成懸掛。

（4）將聯(lián)絡線在T 接點和轉角桿處換成絕緣線，可避免鳥類和蛇類造成的故障，注意在更換時不必全部更換為絕緣線，保持最上端聯(lián)絡線的裸線狀態(tài)即可消除相間短路，同時又給雷擊提供放電點以防雷擊斷線，更省去了三分之一左右的材料消耗和工作量，是一項耗資少效果好的措施。

2.3防設備故障的措施

要重視技術的普及，積極的跟新設備，保證設備的最新化。

（1）首先，盡可能的利用先進的技術來武裝設備，這樣的話就可以利用這些優(yōu)勢減小了那些不必要的故障。

（2）針對那些超負荷的線路，要做好預防和定期的更換，免得在電流過大的時候造成線路不暢引起火災。

（3）仔細的研究設備的特性，仔細的閱讀使用說明書，及時的掌握設備的使用周期，按時定期的進行維修和維護，以保證設備的正常運行。

（4）做好線路的規(guī)范化，盡可能的減少停電的時間。

2.4切實做到宣傳

（1）要求配電企業(yè)做好管理和規(guī)范，要求作業(yè)人員以身作則，以大家的安全為己任，合理的進行線路布局和優(yōu)化。一定要確保安全和質量問題，這需要配電企業(yè)及時的做好宣傳和企業(yè)規(guī)劃。

（2）嚴格的管理設備和要求設備的使用規(guī)格，定期的全檢設備，保證用戶的使用安全和使用速率。同時對于那些不能夠遵守使用規(guī)范的造成損失的工作人員要給于嚴格的處理，要及時的與老客戶進行溝通，了解他們的使用需求和使用滿意度，這樣方便我們對設備進行及時的更換和升級。增強合理配線設備，自動尋求最優(yōu)選址，這樣的話網絡的使用速率就會加快，用戶的滿意度也會增加。

3 總結

10kV配電設備是電力公司的主要配線環(huán)節(jié)，這不僅關系到用戶的擴大，同時也關系到企業(yè)的未來發(fā)展方向。老客戶的信賴是保證電力公司信譽的重要環(huán)節(jié)，因為老客戶的滿意度和推薦是公司增長新客戶的源泉，這會直接的關系到公司的利益。所以配電方面對這些要求是十分的嚴格，另外配電公司對這些也肯定會引起很大程度上的重視。在對設備進行更新的過程中，要掌握配電設備的注意事項，方便以后的自主升級。另外要求工作人員要做到切實的負責任，將那些細微的故障扼殺在無形之中。公司對于工作人員要定期的進行培訓，讓他們養(yǎng)成一個樂于奉獻的精神和工作態(tài)度，這樣才能保證公司的服務態(tài)度更加的優(yōu)化，才能保證客戶的滿意度不斷上升。

［1］ 肖寧.10kV 配電線路故障及防范處理措施分析［J］.價值工程，2010

［2］ 楊芳.10kV 配電線路的故障分析及對策［J］.價值工程，2010

高有燈（ 1979-11月），籍貫：肇慶懷集，性別：男，現(xiàn)任職稱：中級工程師，研究方向：電力工程技術

Analysis and treatment of 10kV fault

Gao Youdeng
（Guangdong Power Grid Co.， Ltd. Foshan Gaoming Power Supply Bureau of，Guangdong Foshan，528500）

In this paper，according to the importance，through the fault analysis of 10kV distribution line usual faults，put forward the corresponding preventive measures，and focuses on the fault analysis of topology in process of construction，the fault analysis of two parts.

fault；topology analysis；treatment measures