分析配電自動(dòng)化中FTU常見的故障類型

作者/邢懷兵，山東省電力公司東阿縣供電公司

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分析配電自動(dòng)化中FTU常見的故障類型

作者/邢懷兵，山東省電力公司東阿縣供電公司

文章摘要：配電自動(dòng)化中的FTU，即遠(yuǎn)方控制終端能夠?qū)ε渚W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行全面檢測和維修，并利用數(shù)據(jù)收集和傳輸功能，完成相應(yīng)的故障數(shù)據(jù)傳輸，以保障配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的可靠性。

關(guān)鍵詞：配電；自動(dòng)化；FTU；故障類型

前言

配電自動(dòng)化FTU具備其自身特點(diǎn)，如能夠?qū)崿F(xiàn)快速的電網(wǎng)故障檢修，并完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸，經(jīng)過技術(shù)的改革和創(chuàng)新，該技術(shù)已經(jīng)逐漸形成自身的可靠性和穩(wěn)定性，進(jìn)而促進(jìn)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行和管理的完善?；诖耍瑸檫M(jìn)一步保障配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，減少其故障的發(fā)生，本文主要對FTU的常見故障進(jìn)行有效探討后提出相應(yīng)的解決對策，確保該電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

1.配電自動(dòng)化中FTU運(yùn)行原理

配電自動(dòng)化FTU運(yùn)行系統(tǒng)中，主要由四個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)組成，即變電站自動(dòng)化、配電管理自動(dòng)化、用戶自動(dòng)化還有饋線自動(dòng)化等，工作流程為：FTU完成故障數(shù)據(jù)的收集和整理，及時(shí)將信息傳輸，而變電站接收到故障信息后會(huì)將其轉(zhuǎn)送到配網(wǎng)的總調(diào)控中心，由調(diào)控中心綜合故障信息完成控制指令；接著，通過變電站，或者由區(qū)域集控來完成控制指令的運(yùn)輸，直到傳送到FTU，并由FTU根據(jù)指令來完成故障處理。但是在配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，會(huì)出現(xiàn)諸多故障影響到配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，如接地不安全而引起的故障，線路不穩(wěn)定而引起的短路故障等，因此，需要及時(shí)檢測和發(fā)現(xiàn)故障和危險(xiǎn)性因素，以確保配電電網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行。

2.配電自動(dòng)化中FTU的功能

①具有良好的遙控、遙信、遙調(diào)還有遙測功能，從而能對配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中電流、電壓還有各項(xiàng)功率因素存在的不平衡性進(jìn)行檢測。②具備故障信息收集和處理功能，即對配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的位置實(shí)行準(zhǔn)確定位，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)隔離后，恢復(fù)非故障位置的正常供電等，而主要的故障信息包括：發(fā)生故障的電流值和電壓值、故障的發(fā)生時(shí)間和持續(xù)時(shí)間、故障位置等，且具備較高的檢測準(zhǔn)確度。③具備測量電能質(zhì)量的功能，即能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中電壓閃變、電壓波動(dòng)或者諧波情況等電能質(zhì)量進(jìn)行全面的檢測和計(jì)量。④具備斷路器在線監(jiān)視功能，即能對斷路器的具體工作時(shí)間、工作的總次數(shù)、性能以及觸頭的損害程度等實(shí)行全面的檢測，從而獲得較為準(zhǔn)確的斷路器性能評價(jià)和檢修報(bào)告。⑤能夠根據(jù)用戶要求完成相應(yīng)的邏輯控制功能，即根據(jù)電網(wǎng)線路的故障區(qū)域、電源自投還有無功補(bǔ)償電容器實(shí)行有效控制，繼而通過FTU的開關(guān)完成編程。

3.配電自動(dòng)化中FTU常見的故障類型

■3.1主站和子站之間的配合故障

在配電自動(dòng)化處理系統(tǒng)中主要采用的是分層結(jié)構(gòu)模式，F(xiàn)TU中的主站和子站均需要完成相應(yīng)的故障檢測、上報(bào)和維修，從而對故障實(shí)行準(zhǔn)確的定位后，需進(jìn)行有效隔離，保證非故障地區(qū)的電力供應(yīng)[1]。但是在實(shí)際操作和管理過程中卻存在諸多問題，如故障的處理，即定位和隔離，與非故障區(qū)域電力功能的恢復(fù)操作需要區(qū)分處理，而主站和子站之間的故障處理，要以主站獨(dú)立處理為主，子站完成主站處理的后備，或者由子站獨(dú)立完成，并對主站進(jìn)行隔離恢復(fù)，聯(lián)系較為頻繁且復(fù)雜；而且，當(dāng)需要子站獨(dú)立完成故障處理時(shí)，需要由主站提供相應(yīng)的故障信息，如故障定位、恢復(fù)區(qū)域等。因此，在安置系統(tǒng)過程中，需要完善主站和子站之間的電網(wǎng)連接結(jié)構(gòu)和通信設(shè)備管理，加上配電電網(wǎng)系統(tǒng)自身的復(fù)雜性，增加這一處理一定程度上會(huì)對系統(tǒng)設(shè)備造成更大壓力，所以在選擇處理的方式上，建議配電系統(tǒng)選擇主站統(tǒng)一處理故障的方式。

■3.2故障的漏報(bào)和中斷

故障漏報(bào)的情況一般處于中間段的FTU，但是電網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)β﹫?bào)情況進(jìn)行及時(shí)的判斷，從而以最快的速度完成補(bǔ)充，如發(fā)生故障的位置，供電開關(guān)FTU會(huì)說明故障定位錯(cuò)誤，需要實(shí)行有效處理[2]。常規(guī)的解決對策中，會(huì)在FTU的檢測記錄中完成相應(yīng)的電流檢測，并對存在故障電流的位置進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡竞?，檢測該電流是否符合使用標(biāo)準(zhǔn)，從而能夠準(zhǔn)確判斷FTU是否存在漏報(bào)的情況，并得出相應(yīng)的處理對策和報(bào)警信息，所以從整體上看，F(xiàn)TU這部分的故障多表現(xiàn)在出口事故跳閘等。如果發(fā)生通信中斷的情況也會(huì)直接反饋到FTU，并做故障漏報(bào)處理，也不會(huì)對故障位置進(jìn)行定位，當(dāng)出現(xiàn)FTU通信發(fā)生中斷信號，則不會(huì)恢復(fù)或者接受供電方案所提供的任何信息。

■3.3環(huán)網(wǎng)運(yùn)行故障

正常情況下，配電電網(wǎng)系統(tǒng)所選擇的運(yùn)行形式均為開環(huán)運(yùn)行，如果開環(huán)運(yùn)行過程中發(fā)生了合環(huán)運(yùn)行的故障，則故障信息就無法通過FTU完成故障定位，并通過故障傳輸信號來完成相應(yīng)的檢測和維修，但是在實(shí)際運(yùn)行中，電網(wǎng)出現(xiàn)合環(huán)運(yùn)行的故障時(shí)間比較短。處理方法上，只需要設(shè)定相關(guān)的報(bào)警信息[3]。因?yàn)椋現(xiàn)TU在上傳故障信息的過程中，會(huì)存在相應(yīng)的功率方向，因此，可以通過換網(wǎng)條件來完成故障的處理，通常情況下所出現(xiàn)的故障內(nèi)容只需要完成以下步驟：一是實(shí)現(xiàn)故障隔離；二是實(shí)現(xiàn)出口開關(guān)供電的功能恢復(fù)。

■3.4單相接地故障

當(dāng)前我國配電電網(wǎng)系統(tǒng)采用的配電網(wǎng)方式為小電流接地系統(tǒng)，常常會(huì)出現(xiàn)單相接地故障，實(shí)行單相接地，就無法單純利用電氣量的變化實(shí)行故障定位，因?yàn)樗@得的定位結(jié)果不夠準(zhǔn)確，從而無法實(shí)現(xiàn)更好的檢測和維修。解決方法的選擇中，可以通過FTU來收集零序的功率和零序的電流，并將其二者實(shí)行合理的排隊(duì)，并以排隊(duì)結(jié)果為主要依據(jù)，選擇相應(yīng)的手工拉閘代替拉閘拉線，以提升解決故障的效率。

■3.5同一支路的多重故障

當(dāng)同一電網(wǎng)支路上出現(xiàn)多個(gè)故障點(diǎn)則被稱為多重故障。系統(tǒng)在處理這一類型故障過程中，會(huì)根據(jù)故障點(diǎn)的實(shí)際位置來確定，并統(tǒng)一認(rèn)定為一個(gè)故障，進(jìn)而實(shí)行相應(yīng)的處理，完成后再繼續(xù)完成其他故障的處理，如故障類型為單相接地故障，那么前一次故障的發(fā)生位置就會(huì)與單相接地存在一定聯(lián)系。

4.結(jié)語

綜上所述，配電自動(dòng)化FTU是配電電網(wǎng)系統(tǒng)中重要的故障檢測系統(tǒng)，且能夠?qū)ο鄳?yīng)的故障類型實(shí)行有效處理，如主站與子站之間的配合不當(dāng)、漏報(bào)和通信中斷、環(huán)網(wǎng)運(yùn)行故障、單相接地故障還有多重故障等，因此，F(xiàn)TU也是保護(hù)配電系統(tǒng)順利運(yùn)行的重要條件。

【參考文獻(xiàn)】

＊[1]喬飛.談中壓配電線路故障排除技術(shù)的應(yīng)用[J].科技視界，2015（21）：245.

＊[2]張麗萍，陳俊杰，繆希仁等.環(huán)網(wǎng)配電系統(tǒng)短路故障早期辨識研究[J].電工電能新技術(shù)，2016,35（02）：68—74.

＊[3]劉健，林濤，趙江河等.面向供電可靠性的配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014,42（11）：52—60.