淺析監(jiān)控模式下10kV配網(wǎng)故障的判別與處理

摘 要：電力能源供應(yīng)是整個國家生產(chǎn)生活最重要的基礎(chǔ)保障，其安全穩(wěn)定影響至深，為提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行狀態(tài)，一些先進的監(jiān)控檢測技術(shù)得以實施，并取得了非常顯著的效果。10kV配電網(wǎng)廣泛用于我國城鄉(xiāng)電力供應(yīng)，是供電網(wǎng)絡(luò)模式的典型代表，對10kV配電故障在監(jiān)控狀態(tài)下進行判別和處理，對其做針對性的研究，有非?，F(xiàn)實的意義和價值。本文著重探討了10kV配電網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控模式下的主要判別方法和基本處理原則，對于相關(guān)的故障判定和檢修都有重要的參考價值。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控模式；10kV配網(wǎng)故障；判別；處理

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）24-0050-02

電力是經(jīng)濟的動力源泉，越是高質(zhì)量的經(jīng)濟發(fā)展，越是需要高質(zhì)量的電力保障，并且，所需的電力有更加復(fù)雜化零散化個性化的趨勢。就目前的電力線路而言，其負荷性質(zhì)非常繁雜，甚至存在與用戶用電設(shè)備的對接性問題，發(fā)生因容性負載、異常維護、外力破壞等原因?qū)е陆拥匕l(fā)生故障或者短路問題。智能監(jiān)控技術(shù)被充分用于10kV配電網(wǎng)絡(luò)，有效提升了配電站和線路的整體運營管理效率，并提升了技術(shù)人員對10kV配電網(wǎng)絡(luò)故障判別和處理能力。

1 對10kV配電網(wǎng)絡(luò)故障的判別處理概述

為了能夠更地應(yīng)對配電系統(tǒng)各種突發(fā)問題，推進供電網(wǎng)絡(luò)整體的保障能力和可靠性，采用監(jiān)控系統(tǒng)的變電站設(shè)置為無人值守模式。這種情況下，調(diào)度人員要收集并整理現(xiàn)場現(xiàn)象，據(jù)此進行事故程度和性質(zhì)的判斷，結(jié)合自動化監(jiān)控提供的信息，并與對應(yīng)的電網(wǎng)故障現(xiàn)象進行對比，及時作出準確的判斷，并采取具體的應(yīng)對措施，避免問題向深度和廣度發(fā)展。

通過采用監(jiān)控技術(shù)，可以降低配電網(wǎng)絡(luò)檢修的實際工作量，并能夠大幅提升檢修效率。對于10kV配電網(wǎng)的變電站來說，其大部分選擇采用系統(tǒng)絕緣以及電壓互感器進行系統(tǒng)檢測，以確定一次電壓的運行狀況，且根據(jù)二次電力系統(tǒng)中針對電壓值進行監(jiān)測和相應(yīng)的報警任務(wù)。由于系統(tǒng)的二次電壓發(fā)生不平衡問題，引發(fā)出影響因素其數(shù)目非常之多，這也是造成運行執(zhí)行人員根據(jù)系統(tǒng)的二次電壓進行故障識別產(chǎn)生巨大難度。實際的運營過程中，變電站會由于各種原因造成整個10kV配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的二次電壓出現(xiàn)異常問題，如果變電站的某一線路或者變電站內(nèi)部某一設(shè)備發(fā)生故障，會直接影響到10kV配電系統(tǒng)的母線，導(dǎo)致三相電壓發(fā)生幅值的波動，而這就是調(diào)度人員通過監(jiān)控手段用以確定故障實際種類的根本途徑。

2 監(jiān)控模式下10kV配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)故障的判別方法和處理措施

2.1 監(jiān)控模式下10kV配電網(wǎng)故障的判別

對于10kV配電網(wǎng)絡(luò)來說，其最主要的故障包括如下幾個：①單相接地故障；②電壓互感器斷路；③配電線路斷路。下面針對各種故障問題的具體判定方法，分別進行討論。

（1）單相接地故障的判定

當配電網(wǎng)的單相電發(fā)生不完全接地問題時，會發(fā)生一相電壓降低的情況，但該相電壓不會降低至零。另兩相電壓會有增加，但增加值不一致，其中的一相電壓可以略多于實際的線電壓。當配電網(wǎng)的單相電與地完全接觸，此時會有一相電的電壓數(shù)值為0，另兩相電則升高到實際的線電壓。如果配電系統(tǒng)發(fā)生金屬性接地，故障特征會非常明顯，可以據(jù)此來準確判別故障的類型和種別。如果系統(tǒng)發(fā)生的是非金屬性接地，那么會有接地電阻存在，導(dǎo)致線路故障現(xiàn)象的不確定性。同時，考慮到二次電壓出現(xiàn)異常有非常大的隱蔽性，在實際檢測中經(jīng)常將二次回路中可能存在的接線錯誤與保險絲的熔斷直接混淆。經(jīng)過系統(tǒng)檢查和剖析，單相電接地至少會有一相電壓要比相電壓高的現(xiàn)象，而這是保險絲熔斷中不可能發(fā)生的。

（2）電壓互感器斷路的判定

電壓互感器斷路主要是兩種形式：①其低壓保險發(fā)生熔斷；②其高壓保險熔斷。當發(fā)生低壓保險熔斷時，發(fā)生熔斷端的相電壓直接減小為0，非熔斷狀態(tài)的相電壓應(yīng)指示正常的電壓值。當發(fā)生高壓保險熔斷時，非熔斷狀態(tài)的相電壓仍然指示正常的電壓值，而此時的熔斷一相其電壓會明顯降低，但并未降至0的狀態(tài)。

（3）線路斷路故障

對10kV配電線路發(fā)生斷路故障的判斷，主要是針對兩個方面因素的辨識，兩相斷路和單相斷路。當發(fā)生兩相斷路時，其中一相線路的電壓會顯著下降但不會降至0，另兩相的電壓始終保持相等且呈現(xiàn)升高趨勢，但要比線電壓更高一些。實際的情況，配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生單相接地短路時其邊界條件與兩相斷路的邊界條件有很多相同點，在具體的工作中無論發(fā)生哪一種接地報警情況，都要根據(jù)故障監(jiān)控現(xiàn)象作出準確的判斷，盡快排除故障。當配電線路發(fā)生單相斷路問題時，線路中的一相電壓會顯著升高，但還達不到實際相電壓的1.5倍，另兩路相電壓保持相等并有顯著降低，但不會低于相電壓的0.87倍。

2.2 監(jiān)控模式下10kV配電網(wǎng)絡(luò)故障處理措施

對于10kV配電網(wǎng)發(fā)生的故障，因為單相接地導(dǎo)致的故障幾率占所有故障總和的80%以上，而在單相接地故障中，小電流接地故障在整個配電系統(tǒng)中是最常見的現(xiàn)象。就目前而言，經(jīng)過改造的10kV配電網(wǎng)絡(luò)更多采用高壓電纜作為輸送電的線路選擇，同時采用氧化鋅避雷器以及緊湊型全封閉設(shè)備開關(guān)，從而大幅增加配電系統(tǒng)的電流流量，也因而降低了配電系統(tǒng)的實際耐受時間，這也會導(dǎo)致更高發(fā)生頻率的內(nèi)部過電壓問題。

（1）對接地故障進行處理的基本原則

當斷定配電系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，要通過監(jiān)控技術(shù)盡量縮小可能的故障接地區(qū)域，通過不斷排除非故障區(qū)域確定最終的故障點。迅速排除故障，有效降低接地故障時間，盡快使配電線路恢復(fù)正常運行狀態(tài)，確保供電的穩(wěn)定和安全。

（2）單相接地故障的查找方法

配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生單相接地故障，其具體的標志是出現(xiàn)消弧線圈和信號裝置的動作信號，當監(jiān)控系統(tǒng)收到這些故障信號后，調(diào)度員要立即與變電站監(jiān)控值班員一起對系統(tǒng)中的各中性點監(jiān)控參數(shù)進行查驗核實，包括設(shè)備異常狀況、消弧線圈電流、位移電壓、相對地電壓等情況要有充分的把握。如果判定系統(tǒng)發(fā)生了單相接地的故障問題，但對相關(guān)的各個變電站進行系統(tǒng)巡查后仍未能確定接地的故障點，這時可以按照下面的操作過程去尋找具體故障的設(shè)備。要先挑出線路中的電容器和所有空載的線路，如果在該線路內(nèi)有2組變壓器，而其10kV配電線路母線可以采取分段開關(guān)方式并行運作，可以考慮將分段開關(guān)從線路中解除出來，之后再繼續(xù)檢查母線系統(tǒng)的接地故障狀況。

（3）對10kV線路接地故障的查找

本著用戶至上的原則，在10kV線路接地故障查找中，通常會以無用戶影響的線路優(yōu)先進行，之后是線路比較重要同時用戶很少的線路，最后才去查找用戶很多同時又非常重要的線路。在線路用途相同的情況下，查找故障點先從架空線路開始，之后再排查電纜線路。在沒有特殊情況下，一般會先檢查農(nóng)電線路，之后才進行城區(qū)配電線路的檢查。線路比較長且有分支的先行檢查，之后是分支比較多但線路較短的配電網(wǎng)絡(luò)，最后是那些分支最少的干線線路。

（4）接地線路確定后的處理

要將整個供電網(wǎng)絡(luò)進行線路段的劃分，盡量降低接地故障影響的范圍區(qū)域，拉開整個接地線路的具體分支影響。對于不能確定線路是否接地時只保留一級供電線路而未進行相應(yīng)保護措施的，要另有關(guān)單位立即組織檢修人員對一級線路進行查找。在供電穩(wěn)定可靠的條件下，需要確定故障接地點，可以考慮拉開此線路的各個分支開關(guān)以及部分線路分段。如果電纜的線路發(fā)生接地問題，要嚴格禁止各種可能的接地供電問題。

3 結(jié)束語

綜上所述，電力系統(tǒng)建設(shè)以迎合社會發(fā)展需要而進行了非常大的調(diào)整，10kV配電網(wǎng)絡(luò)是非常具有典型性的電力供應(yīng)方式。監(jiān)控技術(shù)引入到10kV配電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，不但可以提高網(wǎng)絡(luò)運行的整體穩(wěn)定性，還有助于盡早排除故障以及故障預(yù)防等工作。對于10kV配電網(wǎng)中發(fā)生的常見故障問題，必須及時進行判別，并在此基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的處理，這是新條件下的電網(wǎng)維護的技術(shù)基礎(chǔ)。而在監(jiān)控模式下的電網(wǎng)故障判別方式及其處理原則，對于未來電網(wǎng)檢修維護，也有著非常重要的影響。

參考文獻

[1]李天友，金文龍，徐丙垠.配電技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2]陳思明，唐 軍，陳小平.雙電源10kV用戶合環(huán)運行對電網(wǎng)的影響及對策分析[J].電氣應(yīng)用，2014，10（12）：150.

[3]尹超雄.淺析監(jiān)控模式下10kV配網(wǎng)故障的判別與處理[J].科技風，2013，20（24）：148.

收稿日期：2018-7-17

作者簡介：李大潤（1979-），男，漢族，重慶梁平人，工程師/技師（配電線路工），大專，從事配網(wǎng)運維管理工作。