10kV配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)研究

桑安慶　桑志超（國網(wǎng)河南省電力公司安陽供電公司，河南　安陽　455000）

10kV配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)研究

桑安慶桑志超
（國網(wǎng)河南省電力公司安陽供電公司，河南安陽455000）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活和工作等各領(lǐng)域正在逐漸提升對電力資源的需求量，同時對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性提出了高要求，作為電力系統(tǒng)中重要組成部分之一的10kV配電網(wǎng)對供電與電力輸送有著十分重要的意義，但是其中出現(xiàn)的配電線路故障則會對供電效率和配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重影響，為了確保供電可靠性，就需要積極研究分析10kV配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)，以及時解除線路故障。

10kV配電網(wǎng)；線路故障；自動定義；隔離技術(shù)

目前，我國城鄉(xiāng)配電網(wǎng)通常采取的是單輻射樹狀結(jié)構(gòu)和架空線路等結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)如遇到惡劣天氣，時常會出現(xiàn)接地和短路故障，進(jìn)而嚴(yán)重影響整個電網(wǎng)供電的安全性和可靠性，尤其是對于能夠有效反映供電企業(yè)供電能力的10kV配電網(wǎng)來說，其供電可靠性一定要不斷加強(qiáng)，并針對供電過程中出現(xiàn)的各種問題都要及時發(fā)現(xiàn)并處理，這樣才能在確保電力企業(yè)提高供電質(zhì)量和效率的同時，不會直接的影響到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

一、10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)的應(yīng)用分析

在配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中，接地故障發(fā)生的頻率通常都會比短路故障出現(xiàn)的頻率高，根據(jù)相關(guān)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)行中的總故障中，接地故障出現(xiàn)比例高達(dá)90%，尤其是在遇到惡劣天氣的時候，配電網(wǎng)會存在更高的接地故障發(fā)生率。當(dāng)10kV配電網(wǎng)出現(xiàn)以上兩種故障的出現(xiàn)，工作人員可以基于配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)來進(jìn)行線路故障的定位和解除，這主要是利用一些量化的信息，來分析并定位出發(fā)生故障的具體位置，然后再將故障線路或者可疑線路與無故障線路進(jìn)行有效分離，這也就是在隔離故障線路或者可疑線路的同時確保其他無故障線路的正常供電，并不受故障線路或者可疑線路的影響。10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位系統(tǒng)主要是在充分利用計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上加以實(shí)現(xiàn)的，而故障自動隔離系統(tǒng)則是基于智能分界負(fù)荷開關(guān)加以實(shí)現(xiàn)的，其智能分界負(fù)荷開關(guān)也就是所謂的看門狗開關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中，該技術(shù)的利用也得到令人滿意的效果，尤其是在巡線人工工作強(qiáng)度和故障查找時間這兩個方面得到了有效縮減，同時也保證了供電的可靠性，雖然基于看門狗開關(guān)的故障走動隔離系統(tǒng)不能同配電線路故障定位系統(tǒng)一樣實(shí)現(xiàn)全線路的覆蓋，但是因?yàn)槠湎到y(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡單可靠，使其能夠獨(dú)立運(yùn)行，也不需要借助后臺集成計(jì)算機(jī)的通訊信息系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)其功能，再加上其造價和運(yùn)行維護(hù)技術(shù)要求都比較低，所以廣泛應(yīng)用與農(nóng)村的10kV配電網(wǎng)中，而且對于農(nóng)村中的一些地處偏遠(yuǎn)的分支線來說，在遇到了惡劣天氣的情況下，這些分支線將成為10kV配電網(wǎng)中線路故障的易發(fā)點(diǎn)，但即使是這樣，只要將看門狗開關(guān)安裝在農(nóng)村偏遠(yuǎn)的分支線上，也能實(shí)現(xiàn)自動隔離故障點(diǎn)的功能，進(jìn)一步確保了廣大用戶的正常安全供電。

二、10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位系統(tǒng)

當(dāng)前，故障點(diǎn)檢測的方式主要包括兩類，即線路故障指示器和線路FTU，再利用線路FTU進(jìn)行故障自動定位和隔離實(shí)現(xiàn)的時候，往往會因?yàn)槠渫顿Y成分很高，因此想要大規(guī)模的推廣這類故障定位和隔離技術(shù)是較為困難的，而對于線路故障指示器來說，它雖然能夠進(jìn)行線路故障的分段定位，但是大多數(shù)的故障指示器自身的自動定位功能卻較為缺乏，所以即使在配電網(wǎng)中運(yùn)用了線路指示器來進(jìn)行故障點(diǎn)的檢測，在實(shí)際尋找具體故障點(diǎn)的時候還是需要借助人工的方式進(jìn)行沿線的查詢。而在結(jié)合GPRS通訊技術(shù)和故障指示器的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的線路故障監(jiān)測系統(tǒng)則可以快速的完成線路故障的自動定位，進(jìn)而有效的提高10kV配電網(wǎng)的供電可靠性。配電線路故障自動定位系統(tǒng)通常運(yùn)用在檢測相間和單相接地短路故障環(huán)節(jié)中，在開啟了故障指示器的時候，其指示燈會呈現(xiàn)出紅色，此時線路上的故障指示器會發(fā)出一個會被IPU所接受的無線調(diào)制編碼信息，然后經(jīng)由IPU進(jìn)行一系列的解調(diào)解碼操作，然后在綜合了指示器所發(fā)出的的編碼信息和其地址信息之后，在發(fā)送至監(jiān)控中心，這樣安裝在監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)會對IPU發(fā)送過來的信息加以接受，隨之進(jìn)行解碼處理，然后再通過104規(guī)約接口向監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)傳送之前處理完成的信號，在計(jì)算機(jī)接受以后在即使對其信息數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，其中涉及對錯誤信息的校正以及邏輯判斷的運(yùn)算，最后再根據(jù)綜合處理結(jié)果將其故障通路定位標(biāo)記在電子地圖上，這樣維修人員就能夠結(jié)合電子地圖中展現(xiàn)出來的故障分析結(jié)構(gòu)來完成對故障的處理和排除工作。

三、10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動隔離系統(tǒng)

在配電線路故障定位系統(tǒng)中，快速定位故障點(diǎn)是其重要功能，但是在故障發(fā)生后還是有可能出現(xiàn)全線停電現(xiàn)象，進(jìn)而不能有效自動隔離出故障線路。目前，變電站10kV架空線路保護(hù)往往只配置了過流和重合閘保護(hù)等，而在小電阻接地系統(tǒng)內(nèi)也只在基礎(chǔ)上新增了對兩端零序保護(hù)配置，但是為了有效保證繼電保護(hù)的選擇性和靈敏性，那么就應(yīng)該將整條線路設(shè)置在保護(hù)范圍內(nèi)，這也就是為了滿足發(fā)生線路末端故障的時候保護(hù)能具備足夠的靈敏度。這樣，當(dāng)一處故障發(fā)生的時候，就會引發(fā)全線停電現(xiàn)象，此時線路上下保護(hù)呈現(xiàn)階梯性的相互配合狀態(tài)，在線路末端也已經(jīng)不存在保護(hù)級差時間，因此選擇性故障跳閘失去就成為了唯一觸發(fā)全線停電的條件。以此針對這一問題，就可以進(jìn)行智能分界負(fù)荷開關(guān)故障隔離系統(tǒng)的安裝，因?yàn)樵撓到y(tǒng)具備通訊模塊和微機(jī)保護(hù)測控模塊，所以對其的應(yīng)用就能有效的處理好上述所描述的問題。而且在當(dāng)前所采用的看門狗開關(guān)中型號多樣，并且根據(jù)對不同技術(shù)的利用，有著不同的安裝和應(yīng)用要求，但是從整體來看，對自動隔離系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)都有著重要意義。

結(jié)語

總而言之，隨著人們逐漸提高了對電力資源的需求和要求，電力企業(yè)在滿足人們需求和要求的同時，還要切實(shí)保證供電質(zhì)量和安全可靠性，并針對配電網(wǎng)中配電線路故障進(jìn)行深入分析和研究，通過對故障自動定位和隔離技術(shù)的研究與應(yīng)用，尤其是在一些偏遠(yuǎn)并且時常出現(xiàn)惡劣天氣的地區(qū)，更加要對這些技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，以此才能不斷提升供電效率和質(zhì)量，促進(jìn)電力的發(fā)展。

[1]吳錦.10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)的應(yīng)用[J].硅谷，2014（20）：129+140.

[2]陳家韶.10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2015（01）：79.

[3]于洪艷.配電線路故障自動定位與隔離在10kV配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013（32）：72.

TM726

A