配電網(wǎng)運行中的故障檢測技術(shù)及解決方法

摘要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，投入的配電網(wǎng)建設(shè)資金不斷增加，提高了配電網(wǎng)供電的可靠性以及供電的質(zhì)量，達到了客戶的使用需求。但從我國當(dāng)前配電網(wǎng)實際運行情況來看，仍有很多問題存在，需要對其進行分析，找出相應(yīng)的解決措施?；诖?，文章對配電網(wǎng)運行中的故障和解決措施進行了探討。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；運行故障；故障檢測；供電質(zhì)量；電力系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM732 文章編號：1009-2374（2016）01-0143-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.01.071

在電力系統(tǒng)中發(fā)揮比較重要作用的是配電網(wǎng)，用戶的用電情況與配電網(wǎng)運行情況息息相關(guān)。供電公司存在怎樣的電力輸送能力也可以通過其運行情況得以體現(xiàn)。在配電網(wǎng)實際運行過程中，受各種因素的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)運行故障，需要對配電網(wǎng)在運行中出現(xiàn)的故障及時發(fā)現(xiàn)并解決，以防止經(jīng)濟損失影響配電網(wǎng)的平穩(wěn)安全運行，因此關(guān)于配電網(wǎng)的故障要加大研究分析的力度。

1 配電網(wǎng)運行期間的問題

1.1 較差的配電運行環(huán)境

在配電網(wǎng)的運行過程中，環(huán)境對配電網(wǎng)的運行工作發(fā)揮著比較重要的作用，并且不止一種環(huán)境因素會對配電網(wǎng)工作產(chǎn)生影響，常見的影響因素主要有以下三個方面：第一，很多房地產(chǎn)因為被外力影響而獲得了很快的開發(fā)進程，由于發(fā)展需要使得大量的房屋被拆遷，因此很多線路的處境比較危險。如有的車輛不小心碰撞了電網(wǎng)路線探桿，導(dǎo)致斷電情況的出現(xiàn)；第二，高壓線、低壓線、電話線、閉路線以及網(wǎng)線等被同時安裝在一個電線桿上，所以對線路進行日常維護會存在一定的難度，因此安全事故比較容易發(fā)生；第三，污閃問題的存在。通常情況下，線路單向接地或者燒傷問題會因為配電網(wǎng)的污閃而導(dǎo)致，因為大部分在配電網(wǎng)上的絕緣子沒有防污性能，因此灰塵很容易堆積在其下部的溝槽內(nèi)，尤其是在城市邊緣，配電網(wǎng)會累積更多的灰塵。

1.2 不合理的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

人們的生活質(zhì)量隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展而不斷得到提高，同時也出現(xiàn)了大量的用電需求。人們生活及生產(chǎn)的需求已經(jīng)不能被傳統(tǒng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)滿足，各種故障問題不斷出現(xiàn)，具體表現(xiàn)為以下四點：第一，配電變壓設(shè)備數(shù)量少且存在不合理的分布，范圍廣是一般低壓供電線路具有的特點，并且會存在嚴重的線損問題，因此電壓降低問題比較容易出現(xiàn)，如果處于用電高峰期，人們的正常需求得不到供給電壓的滿足，很大程度上影響了人們用電的穩(wěn)定性；第二，不合理的開關(guān)傳動設(shè)備。由于傳動設(shè)備不合理，并且需要采取相同的方法進行線路的開啟及關(guān)閉，容易出現(xiàn)操作失誤導(dǎo)致發(fā)生事故；第三，分段斷路器的繼電保護設(shè)備的不科學(xué)。電網(wǎng)系統(tǒng)中的斷路設(shè)備比較少，操作技術(shù)比較陳舊，因此不適合進行遠距離的操作。若線路出現(xiàn)問題就會大區(qū)域的斷電，除此之外，主干線路及分支線路中的斷路設(shè)備較少，替代的設(shè)備可以選擇高壓熔斷設(shè)備，由于用電人員的數(shù)量越來越多，導(dǎo)致線路分支的負荷也越來越大，容易出現(xiàn)停電的情況；第四，變電站的不合理分布，由于分布的不合理導(dǎo)致線路之間的距離太長且分支線路少，增加了線路的損耗，供電的質(zhì)量受到較大的不良影響。

1.3 配電網(wǎng)本身的損耗較大

在生產(chǎn)運行期間，供電企業(yè)的終極目標是節(jié)約耗損，而現(xiàn)實生活中仍然存在較嚴重的耗損問題。其表現(xiàn)形式主要有以下三點：第一，高能耗的電壓設(shè)備依然存在于部分電網(wǎng)運行中，電網(wǎng)損耗被大大增加；第二，調(diào)節(jié)電壓的裝置沒有被裝在變壓設(shè)備中，在用電的高峰階段是不可以調(diào)整電壓的，在用電量較低階段線路的損耗會增加；第三，就地補償設(shè)備的缺失，在一些電網(wǎng)線路中存在一些無功的電流，線路的耗能被增加。

1.4 雷電流量大于電壓

配電網(wǎng)和居民的生活有著密切的聯(lián)系，由于配電網(wǎng)分布廣泛，因此很容易受到雷擊。由于雷擊屬于自然因素，所以具有不可抗力，是配電網(wǎng)保護工作中的重點。當(dāng)配電網(wǎng)中的電壓和電流無法支撐雷電電流時，就會產(chǎn)生運行故障。另外，安裝的避雷裝置還不夠完善，有些地方的避雷裝置沒有避雷效果，在受到雷擊以后，就會對配電網(wǎng)造成危害。當(dāng)前，我國主要使用避雷器作為避雷工具，在對配電網(wǎng)開展防雷措施時，絕緣子會出現(xiàn)閃落，并且接地工作也不完善，常常出現(xiàn)電阻超標的情況。因此，在受到雷電的襲擊時，電流無法有效竄地的情況下，產(chǎn)生的殘壓比較高，致使配電網(wǎng)強雷區(qū)域出現(xiàn)安全問題和故障。

1.5 配電網(wǎng)內(nèi)部電流超過額定電壓

在配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)中，電容器和地面連接保護系統(tǒng)沒有連接，電網(wǎng)在運行過程中會容易出現(xiàn)弧光接電壓，燒毀系統(tǒng)內(nèi)部電容，導(dǎo)致配電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓。目前，我國配電網(wǎng)主要使用磁鐵式電壓互感器，當(dāng)遇到雷電的襲擊后，磁鐵會產(chǎn)生諧振，絕緣體出現(xiàn)閃絡(luò)，嚴重時會導(dǎo)致互感器出現(xiàn)爆炸，從而造成比較大的威脅。

2 配電網(wǎng)運行期間存在的問題及相應(yīng)的解決方法

2.1 配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改進方法

對配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行改進的方法有很多種，具體操作如下所示：第一，環(huán)網(wǎng)效率的增強。在整改線路時，如果要進行停電操作或者線路有問題出現(xiàn)，供電就可以通過環(huán)網(wǎng)線路實現(xiàn)，影響了人們的生活；第二，采取措施加強對荷載進行檢查。相關(guān)工作人員采取相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案檢查荷載，長時間檢測線路荷載比較高的區(qū)域，特別是要重點監(jiān)管冬季或者夏季用電高峰期的情況；第三，及時更換老舊的設(shè)備。相關(guān)工作人員要對舊供電設(shè)備進行定期及時的檢查和更新，同時為了降低資金投入的成本要采取措施研究與創(chuàng)新相關(guān)的技術(shù)，只有配網(wǎng)運行的穩(wěn)定性與安全性得到了保證，才有利于做好日常的維修與檢測工作。

2.2 采取措施提高配網(wǎng)的工作質(zhì)量

若電網(wǎng)所處的工作區(qū)域自然環(huán)境比較差，為了保證工作的正常開展就需要加裝防護措施，具體操作如下所述：第一，與氣象部門做好良好的溝通。在線路中將防雷設(shè)備安裝好，同時對雷區(qū)的面積熟練掌握，以數(shù)據(jù)為依據(jù)對其進行分析和整理，將容易遭遇雷擊的區(qū)域的配網(wǎng)線路進行核實，將防雷設(shè)備加裝在比較開闊且少有高層房屋建筑出現(xiàn)的區(qū)域；第二，絕緣子的避雷功能要增強，淘汰比較陳舊的針式絕緣子。在現(xiàn)實生活中，雷擊問題發(fā)生在懸式避雷子身上的情況比較少，很難形成閃路故障，但是此種現(xiàn)象在針式的絕緣子上是很容易發(fā)生的。因此，相關(guān)工作人員需要對其及時更新，以增強其防雷性能；第三，對接地網(wǎng)要經(jīng)常檢查，以保證接地網(wǎng)的相關(guān)數(shù)值和相關(guān)標準相一致，泄雷通道的高安全性一定要保證，對接地網(wǎng)的阻值每間隔一年檢查一次，如果發(fā)現(xiàn)與要求不一致的要重新架設(shè)；第四，采取措施提高配電網(wǎng)的風(fēng)險抵抗性能，及時對路邊的桿塔加設(shè)適當(dāng)?shù)木敬胧榱吮ＷC層面的安全距離，需要將較短的電線桿塔應(yīng)用其中。

2.3 配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

對配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進行規(guī)劃時，對其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及供電的安全性都要保證。一般情況下，可以將拉手形式的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用其中。若電網(wǎng)有非常強的穩(wěn)定性，可以采取雙向回線的結(jié)構(gòu)，以保證提高配電網(wǎng)的穩(wěn)定性，但與環(huán)網(wǎng)相比，投入的成本略高。除此之外，將配電網(wǎng)網(wǎng)點規(guī)劃力度增強，施工前，做好調(diào)查與分析的準備工作，將導(dǎo)線截面選好，以保證人們的供電穩(wěn)定與安全。

2.4 新技術(shù)與方法的引入

由于配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對穩(wěn)定性要求又比較高，當(dāng)出現(xiàn)故障時需要快速找出故障的位置。為了解決上述問題，要求供電企業(yè)可以積極引入新的技術(shù)和方法。例如，當(dāng)配電網(wǎng)在運行中發(fā)生單相接地的情況時，可以利用信號源將特殊信號注入在母線的非故障相與地間，故障線的選擇可以以檢測故障線中斷時存在的特殊信號為依據(jù)。因此，查找故障點的工作就可以以線路干線及其分支線上安裝的故障指示儀為依據(jù)。目前，比較常用的技術(shù)如小電流接地檢測裝置等，工作原理如圖1所示。檢測、采集、分析特殊頻率信號產(chǎn)生的電流有效值以及脈沖個數(shù)，根據(jù)前端采集裝置發(fā)回的信息，數(shù)據(jù)分析中心可以將線路的運行狀況展現(xiàn)出來，同時將線路的故障區(qū)段判斷并直觀地顯示出來。數(shù)據(jù)分析中心將發(fā)生單相接地故障的區(qū)段判斷出來之后，可以使用接地點故障巡查裝置，將發(fā)生故障的精確位置，即某一基桿塔迅速準確地確定。

圖1 工作原理圖

3 結(jié)語

綜上所述，配電網(wǎng)的運行質(zhì)量與供電企業(yè)的發(fā)展之間存在比較密切的關(guān)系，并且還會影響社會的正常秩序。因此，工作人員需要盡最大努力發(fā)現(xiàn)與解決配電網(wǎng)運行過程中存在的不足，為了保證供電質(zhì)量，使廣大用電客戶的需求得到滿足，需要不斷改進配電施工技術(shù)，以使社會發(fā)展不斷取得進步。

參考文獻

[1] 葉劍.基于最大供電能力的智能配電網(wǎng)規(guī)劃與運行新思路探究[J].廣東科技，2012，（23）.

[2] 李裕強，李賢毅.論配電網(wǎng)運行安全防護問題的探討[J].科技與企業(yè)，2012，（24）.

[3] 郭曉燕.配電網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)供電方式存在的問題及其解決方案[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，2010，（9）.

作者簡介：郭欣（1976-），男，河南魯山人，國網(wǎng)青海省澤庫縣供電公司工程師，研究方向：配電網(wǎng)運檢管理。

（責(zé)任編輯：蔣建華）