配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在10kV線路故障處理中的應(yīng)用探析

摘 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，用電需求量不斷提升，電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模也隨之?dāng)U張。10kV電力線路作為常見線路，人們對(duì)其安全運(yùn)行問(wèn)題給予了廣泛關(guān)注。但是，在線路運(yùn)行的過(guò)程中，往往會(huì)受到內(nèi)外部多種條件的變化出現(xiàn)故障，應(yīng)采取積極有效的方式進(jìn)行解決?；诖?，本文將對(duì)10kV線路故障問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在故障中的應(yīng)用加以闡述。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；自動(dòng)化技術(shù)；10kV電力線路；故障處理

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）33-0040-02

引 言

配電網(wǎng)與國(guó)計(jì)民生息息相關(guān)，在“十三五”中將電網(wǎng)建設(shè)看作重點(diǎn)工作。隨著電力改革的不斷深入，電動(dòng)汽車、分布式電源等快速發(fā)展，導(dǎo)致配電網(wǎng)日漸復(fù)雜多元，終端的用電負(fù)荷也出現(xiàn)了增長(zhǎng)快、多樣化等新趨勢(shì)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)配電網(wǎng)的要求已經(jīng)不滿足于基本需求，更加注重線路的安全運(yùn)行，對(duì)此，應(yīng)針對(duì)10kV電力線路的故障問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)修理，確保線路的健康穩(wěn)定運(yùn)行。

1 配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)分析

所謂的配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)主要是為電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)服務(wù)，涵蓋饋線自動(dòng)化與配電管理系統(tǒng)，在配電自動(dòng)化中最為核心、關(guān)鍵的內(nèi)容便是通信技術(shù)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索與實(shí)踐，在配電網(wǎng)自動(dòng)技術(shù)方面已經(jīng)初顯成效，對(duì)電網(wǎng)事業(yè)做出了重大貢獻(xiàn)。在技術(shù)原理上，主要應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)內(nèi)容：①電網(wǎng)建設(shè)與改造主要以提高配電網(wǎng)運(yùn)行水平為主要目標(biāo)；②通過(guò)協(xié)調(diào)規(guī)劃，防止重復(fù)建造；③根據(jù)實(shí)際情況，制定合理建設(shè)計(jì)劃；④充分利用資源，避免資源浪費(fèi)；⑤加強(qiáng)配電網(wǎng)技術(shù)與信息系統(tǒng)的結(jié)合，選擇適宜的開關(guān)設(shè)備，預(yù)留自動(dòng)化通信通道。

2 10kV線路的故障問(wèn)題

由于配電網(wǎng)長(zhǎng)期不間斷的運(yùn)行，線路故障的發(fā)生也是在所難免，如若沒(méi)有將潛在隱患徹底消除，則很容易導(dǎo)致其他工作受到不利影響，對(duì)于配電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō)，將存在嚴(yán)重危機(jī)。以10kV線路故障來(lái)說(shuō)，當(dāng)故障發(fā)生后，首先應(yīng)對(duì)故障表象進(jìn)行確認(rèn)，然后尋求合理方式解決，否則一味參照傳統(tǒng)模式，不但無(wú)法將線路故障徹底消除，反而會(huì)使故障擴(kuò)大或者遺漏隱患，不利于后續(xù)工作的安全順利進(jìn)行，如若因此產(chǎn)生惡性循環(huán)，則更難在較短的時(shí)間內(nèi)消除。

從10kV線路故障類型上看，主要分為低壓干線、低壓?jiǎn)螒艄收?、支線故障、壓線路設(shè)備故障等，其中出現(xiàn)低壓?jiǎn)螒艄收系谋壤秊?5%，支線故障比例為38%，二者均屬于較為常見的故障類型；而中壓線路設(shè)備故障主要是由于細(xì)小因素導(dǎo)致，如電纜問(wèn)題、架空線路問(wèn)題、柱上開關(guān)問(wèn)題等。由此可見，在針對(duì)不同故障類型進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)采用科學(xué)合理的方式，而并非簡(jiǎn)單的統(tǒng)一手段[1]。

3 配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在10kV線路故障處理中的應(yīng)用

3.1 自動(dòng)定位技術(shù)

在線路故障處理工作中，故障位置確定屬于一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，同時(shí)也是耗時(shí)較長(zhǎng)的工作。在以往故障處理過(guò)程中，技術(shù)人員主要采用分段排除法對(duì)故障位置進(jìn)行檢測(cè)，此種定位方式不但需要浪費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，還會(huì)貽誤最佳修理時(shí)間。而采用配電網(wǎng)自動(dòng)技術(shù)中的自動(dòng)定位技術(shù)，則能夠在饋線自動(dòng)化模式下對(duì)整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，借助遠(yuǎn)傳型故障指示器在較短的時(shí)間內(nèi)明確故障位置。在10kV線路線路故障發(fā)生以后，自動(dòng)定位系統(tǒng)將立即確定故障位置，并且發(fā)出報(bào)警提升，信息接收裝置將快速接收信號(hào)，并傳遞到監(jiān)控平臺(tái)中，由監(jiān)控平臺(tái)對(duì)信息進(jìn)行處理后，借助可視化技術(shù)顯示故障具體位置。該技術(shù)的應(yīng)用，能夠快速顯示故障點(diǎn)，并且將故障區(qū)域非故障區(qū)隔離，一方面為故障處理工作節(jié)省了大量時(shí)間，減少人力、物力、財(cái)力上的投入；另一方面，通過(guò)系統(tǒng)定位，為管理人員故障類型的判定提供依據(jù)，從而提高了故障修復(fù)效率。

3.2 饋線自動(dòng)化技術(shù)

在以往的10kV饋線中使用的斷路器為普通柱上開關(guān)斷路器，主要為負(fù)荷開關(guān)，且只能分段負(fù)荷電流，無(wú)法自動(dòng)切除電路。雖然這種類型的斷路器操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、故障隔離成功率較高，但是仍然存在些許不足，如一旦故障發(fā)生，需要維修人員全線排查，尋找故障點(diǎn)、開關(guān)與斷路器的工作狀態(tài)無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、饋線出線開關(guān)應(yīng)多次合閘、分閘等?，F(xiàn)階段，通過(guò)饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，配置了饋線自動(dòng)化開關(guān)，主要分為以下幾種類型：

3.2.1 智能柱上斷路器

智能柱上斷路器的應(yīng)用好處諸多，在技術(shù)方面，饋線實(shí)際配置不但包括自動(dòng)化控制單元，也包括相關(guān)保護(hù)單元。在斷路器應(yīng)用中，能夠?qū)Χ搪冯娏鬟M(jìn)行有效切除，還能夠在負(fù)荷電流的干預(yù)下，獲得智能化效果。另外，由于10kV線路較為密集，一旦某條線路出現(xiàn)故障很容易對(duì)其他線路造成影響，這時(shí)智能斷路器能夠通過(guò)與帶時(shí)限過(guò)流的配合，提高保護(hù)效果，使重合閘得到了最大限度的保護(hù)，在饋線干線、支線中也能夠得到有效應(yīng)用[2]。

3.2.2 智能柱上負(fù)荷開關(guān)

在以往工作中，10kV線路故障問(wèn)題反復(fù)出現(xiàn)的主要原因在于，傳統(tǒng)修理方式難以使線路故障徹底消除，線路自身的安全防護(hù)體系仍然較弱，一旦受到外界因素的影響，仍然會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題。在對(duì)智能柱上負(fù)荷開關(guān)應(yīng)用以后，能夠加強(qiáng)自動(dòng)化控制單元處理能力，使零序電流、負(fù)荷電流等被有效切斷。另外，該設(shè)備還能夠在有壓與無(wú)壓情況下做到延時(shí)合閘，使10kV線路中的故障區(qū)域有效隔離，從而最大限度的降低經(jīng)濟(jì)損失與安全隱患。

3.2.3 智能控制器

控制器中包括負(fù)荷開關(guān)、重合閘、連接斷路器等等，對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)置以后，使用多種通信方式實(shí)現(xiàn)通信。智能控制其還具備多樣化的保護(hù)功能，在配置上與斷路器配置相似，具有帶時(shí)限過(guò)電流、零序保護(hù)、速斷保護(hù)等等。根據(jù)實(shí)際需求使用不同的功能，合理的選擇自動(dòng)化開關(guān)，對(duì)10kV線路進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，借助故障分段隔離技術(shù)，將設(shè)備與變電站保護(hù)結(jié)合起來(lái)，使開關(guān)跳閘事故概率降低，降低負(fù)荷開關(guān)動(dòng)作次數(shù)，尋找到正確的故障點(diǎn)。

3.3 自動(dòng)分段斷路技術(shù)

在10kV線路運(yùn)行的過(guò)程中，由于用電負(fù)荷較大，受到雷電侵入等因素影響，很容易產(chǎn)生電壓異常情況，從而阻礙電網(wǎng)的正常運(yùn)行。在以往線路故障管理中，對(duì)于此類問(wèn)題，主要采用人工切斷線路的方式，但如若沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行處理，依然會(huì)對(duì)線路產(chǎn)生較大影響。在自動(dòng)分段斷路技術(shù)應(yīng)用以后，通過(guò)對(duì)自動(dòng)開關(guān)設(shè)備的整合，當(dāng)中壓線路出現(xiàn)瞬時(shí)故障時(shí)，將會(huì)自動(dòng)恢復(fù)供電。當(dāng)中壓線路出現(xiàn)永久故障時(shí)，則故障區(qū)域?qū)?huì)被自動(dòng)隔離，并且使受故障影響區(qū)域恢復(fù)供電。通過(guò)對(duì)自動(dòng)化柱上斷路器的合理設(shè)置，將“三遙”終端安裝其中，針對(duì)線路中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、聯(lián)絡(luò)點(diǎn)等進(jìn)行遙控，為故障隔離工作提供極大便利。同時(shí)，適當(dāng)?shù)脑黾印岸b”終端比例，對(duì)于一般節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)二遙終端對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)、觀察與告警等，使線路的監(jiān)視范圍極大的縮短。

3.4 自動(dòng)化負(fù)荷開關(guān)

在10kV線路故障中，很大因素是由于用電符合過(guò)大導(dǎo)致線路發(fā)生短路或者失火。在以往電路故障維修過(guò)程中，由于沒(méi)有采用切實(shí)可行的控制方式，只是針對(duì)故障表面進(jìn)行處理，治標(biāo)不治本，使用電壓力依然存在，故障隱患始終未能得到有效排除。對(duì)此，應(yīng)對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行充分利用，設(shè)置自動(dòng)化負(fù)荷開關(guān)，使電力安全得到切實(shí)保障，并且最大限度的加強(qiáng)線路保護(hù)單元，一旦發(fā)現(xiàn)存在負(fù)荷電流，便立即將其切斷，避免負(fù)荷電壓對(duì)線路產(chǎn)生破壞。同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)作為配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)中的重要組成部分，能夠有效縮小故障影響范圍，避免故障對(duì)周圍居民用電、環(huán)境等產(chǎn)生大的影響[3]。

4 結(jié) 論

綜上所述，經(jīng)過(guò)我國(guó)電力企業(yè)的多年探索，在供電量、供電質(zhì)量等方面已經(jīng)取得一定的成效。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)將配電技術(shù)與實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)，與時(shí)代發(fā)展潮流相適應(yīng)。由于10kV線路的使用頻率較高，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)線路故障的重視程度，積極使用配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)解決故障問(wèn)題，為我國(guó)線路安全運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]肖金煌，殷小貢.基于INT51X1芯片的調(diào)制技術(shù)在10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2015，26（2）：22～24.

[2]張 維，王煥文，郭上華，等.電力線載波通信在10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化中的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].廣東電力，2013，26（1）：14～18.

[3]曹明托.配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在10kV線路故障處理中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2016（15）：137～138.

收稿日期：2018-10-12

作者簡(jiǎn)介：秦 磊（1989-），男，中級(jí)工，本科，主要從事配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維檢修管理工作。