配網(wǎng)自動(dòng)化故障定位的問(wèn)題研究及應(yīng)用

范志宇

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司，山西 太原 030012）

一、城市配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀

（一）城市配網(wǎng)建設(shè)緩慢，新設(shè)備的應(yīng)用不足

“十三五”規(guī)劃以來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司投入巨大的人力、物力建設(shè)電網(wǎng)，重點(diǎn)對(duì)輸電線路進(jìn)行建設(shè)，對(duì)城區(qū)配電網(wǎng)的投入力度較小。此外，電網(wǎng)公司對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的長(zhǎng)久投入，尤其是市、縣以下的供電公司，促使電網(wǎng)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展嚴(yán)重脫軌。電網(wǎng)建設(shè)投入不足致使城市配網(wǎng)轉(zhuǎn)型不優(yōu)化，電源點(diǎn)布局不合理。城市配電網(wǎng)等新設(shè)備和新技術(shù)應(yīng)用較少；眾多供電設(shè)備長(zhǎng)期年久失修等問(wèn)題，使得頻繁停電時(shí)有發(fā)生，由此可見(jiàn)現(xiàn)有的電能質(zhì)量、供電能力和供電可靠性已不能滿足用戶日益增長(zhǎng)的用電需求，阻礙了新時(shí)代下電力市場(chǎng)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

（二）配網(wǎng)停電故障診斷和隔離處置

城市配電網(wǎng)地下電纜線路故障原因包括生產(chǎn)質(zhì)量低下、施工工藝不當(dāng)、外力破壞、負(fù)荷過(guò)載、絕緣老化等，會(huì)導(dǎo)致電纜變?nèi)醵虚g接頭斷裂；由于諸如外力損壞、雷擊以及線路設(shè)備老化等外力造成的架空線路故障等。以上因素都會(huì)直接引起大面積停電，電力工作者需要人工查找到故障點(diǎn)并及時(shí)修復(fù)恢復(fù)送電。久而久之，停電故障診斷，隔離和恢復(fù)，供電的可靠性逐漸滿足不了新時(shí)代下經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用戶的用電需求。

二、配網(wǎng)自動(dòng)化定位技術(shù)

（一）開(kāi)關(guān)設(shè)備故障定位技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，最常用的開(kāi)關(guān)設(shè)備有兩種，一種是分段器，另一種就是重合器，通過(guò)對(duì)這2種開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，將設(shè)備的特性作為依據(jù)，對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。在對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備動(dòng)作的時(shí)間以及次數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要定位分析配網(wǎng)中產(chǎn)生的故障。分段器就是一個(gè)和電源側(cè)前級(jí)開(kāi)關(guān)進(jìn)行配合，在無(wú)電流或者失壓的狀態(tài)之下，會(huì)自動(dòng)進(jìn)行分閘。如果在設(shè)備中發(fā)生了永久性的故障，那么在將預(yù)訂次數(shù)的負(fù)荷操作進(jìn)行達(dá)到之后，分段器就會(huì)閉鎖到分閘的狀態(tài)，這樣隔離故障線路區(qū)段的目的就達(dá)到，如果分段器并沒(méi)有將預(yù)訂次數(shù)的分和操作進(jìn)行完成，那么其他的設(shè)備就會(huì)切除故障，之后設(shè)備就會(huì)將合閘狀態(tài)出現(xiàn)后會(huì)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延時(shí)之后，就會(huì)將原先的狀態(tài)進(jìn)行回復(fù)。如果設(shè)備中再出現(xiàn)相關(guān)的故障，那么分段器在一般情況下就無(wú)法將短路故障電流進(jìn)行斷開(kāi)。重合器就是一種結(jié)合以及保護(hù)功能，這是一種高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，可以自動(dòng)的對(duì)重合器主回路的電源進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)。如果設(shè)備中出現(xiàn)一定的故障，就會(huì)對(duì)故障電流進(jìn)行自動(dòng)的斷開(kāi)，而且會(huì)將預(yù)定的延時(shí)以及順序作為依據(jù)，進(jìn)行不斷的重合。一些供電局在對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備故障定位技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的巡視工作非常重視，會(huì)對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行定期的巡視和檢查。

（二）FTU故障定位技術(shù)

饋線終端設(shè)備的簡(jiǎn)稱就是FTU，其功能就是遙控和遙信以及故障檢測(cè)功能，而且會(huì)和主站進(jìn)行自動(dòng)化的通信，可以將配電系統(tǒng)運(yùn)行的情況以及各種參數(shù)進(jìn)行提供，還可以對(duì)所需要的信息進(jìn)行檢測(cè)控制，例如開(kāi)關(guān)的電能參數(shù)以及狀態(tài)還有接地故障和故障的參數(shù)。還可以對(duì)配電主站下發(fā)的命令進(jìn)行執(zhí)行，而且還可以調(diào)節(jié)和控制配電設(shè)備，這樣可以對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行定位，還可以將故障進(jìn)行隔離。FTU故障定位技術(shù)比較具有穩(wěn)定性和可靠性以及實(shí)時(shí)現(xiàn)，這種設(shè)備對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)，功能比較強(qiáng)大。

（三）故障指示器的定位技術(shù)

故障指示器就是對(duì)短路以及故障進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備，存在很多的配電系統(tǒng)，都會(huì)對(duì)環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行使用。對(duì)故障指示器進(jìn)行應(yīng)用，如果設(shè)備發(fā)生一定的故障，使用這個(gè)設(shè)備就可以及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行分段，可以將重大的事故進(jìn)行避免。在對(duì)該項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行使用的過(guò)程中，必須要保證在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)，上一級(jí)的供電系統(tǒng)可以進(jìn)行分段，這樣可以將發(fā)生重大事故的可能性降低。例如，某供電分局在使用故障指示器的定位技術(shù)過(guò)程中，所產(chǎn)生的參數(shù)如下：接地故障動(dòng)作電流：10～100A、短路故障動(dòng)作電流：150A、1500A、精確度：±10%、環(huán)境濕度40℃、環(huán)境溫度：－25℃～70℃、功率：指示≤0.5mA且待機(jī)≤0.01mA；自動(dòng)復(fù)位時(shí)間：7Sec－2h－4h－8h、電源提供：鋰電池3.6V/2.25Ah。表面安裝類(lèi)讀數(shù)儀表：92mm×140mm×42mm、面板安裝類(lèi)讀數(shù)儀表92mm×46mm×63mm、接地故障傳感器：38mm×38mm×26mm、傳感器短路傳感器：38mm×38mm×26mm，并對(duì)故障發(fā)生位置進(jìn)行標(biāo)注，運(yùn)維人員需要結(jié)合指示器的報(bào)警信息來(lái)解決故障問(wèn)題，這樣既能夠在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)故障地區(qū)的供電，而且還可以縮小停電范圍。在故障指示器定位技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中要注意幾個(gè)方面的問(wèn)題。1）確保告警指示信息的完整性。配網(wǎng)線路所存在的故障指示器比較多，導(dǎo)致無(wú)法同步將信息上傳給主站，造成信息數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，此時(shí)在采集信息過(guò)程中，要以多個(gè)周期為界限，并按照要求設(shè)置冗余時(shí)間，以確保所有故障信息順利的送達(dá)到主站，確保告警指示信息的完整性。2）故障信息需要與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)保持一致。在故障指示器定位技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，開(kāi)關(guān)動(dòng)作與指示器的信息無(wú)法同步傳到主站，因此在采集數(shù)據(jù)信息時(shí)，要維持故障之前的信息狀態(tài)，并使故障信息與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)保持一致。

三、結(jié)論

對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)的運(yùn)行而言，必須要針對(duì)其存在的故障問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性管理，同時(shí)還應(yīng)該不斷的加強(qiáng)運(yùn)行與維護(hù)，保證配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)的應(yīng)用水平。