10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)及故障處理的研究

喬粱

摘要：我國的經(jīng)濟建設(shè)原先是由工業(yè)建設(shè)帶動，現(xiàn)如今是經(jīng)濟建設(shè)促進工業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展，帶動社會整體結(jié)構(gòu)的提高。人們生活、工作需要電，工廠生產(chǎn)需要電，電力已經(jīng)成為世界發(fā)展的主要輸出主力，因此，對于電力配電系統(tǒng)、設(shè)施等有更高更好的要求。安全、穩(wěn)定、有效、滿足供電需求，減少人力、科學(xué)等均是配電網(wǎng)具備的基本要求，10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的研發(fā)與使用滿足了人民、工廠等用電需求。10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的強大供電功能需要管理與系統(tǒng)自身的運行模式相配合，現(xiàn)如今該系統(tǒng)存在著規(guī)劃、通信等方面的問題，這影響著后期系統(tǒng)供電的能力與作用，10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)所所在的問題需要針對性化解，保障供電的安全與穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng);自動化系統(tǒng);故障處理

一、10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)原則

10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)原則主要包含四點：（1）模塊化原則。需要將DTU配置在配電所、開閉所與環(huán)網(wǎng)柜中，需要將FTU配置在柱上開關(guān)，利用模塊化設(shè)計FTU、DTU，可以保證此系統(tǒng)具有擴展性。（2）安全防護原則。戶內(nèi)機箱防護等級應(yīng)該大于IP43級，戶外機箱防護等級需要大于IP54級。在通信協(xié)議上，為讓系統(tǒng)安全性得到保證，可以在控制命令當(dāng)中利用軟件加密法，避免系統(tǒng)被惡意侵入，讓配網(wǎng)一次設(shè)備運行的可靠性、安全性得到保證。（3）功能滿足原則。在自動化系統(tǒng)中，應(yīng)可以實現(xiàn)事件記錄功能、信息采集功能、遠方對時功能、遠程維護功能、系統(tǒng)自恢復(fù)功能、系統(tǒng)自診斷功能與可通信功能。（4）通信接口原則。在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，可以利用以太網(wǎng)來讓配電自動化終端和遠程通信設(shè)備連接。

二、10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的常見問題

（一）規(guī)劃設(shè)計方面的問題

10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建立、設(shè)計、施工與完成，涉及多方面、多部門、多行業(yè)的工作內(nèi)容，需要多項配合才能將之建設(shè)施工直至完成，但因內(nèi)容復(fù)雜、涉及面過于廣泛，易存在多方面、部門、行業(yè)之間的配合、差異、協(xié)調(diào)問題，難以實現(xiàn)整體統(tǒng)一性，對于規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)方面存在一定難度。10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)不能統(tǒng)一規(guī)劃、配合完整，難以有效發(fā)揮其系統(tǒng)的優(yōu)勢與功能，將失去其存在的意義。

（二）通信方式方面的問題

GPRS通信、光纖通信、無線通信、中壓載波通信分別是10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中通信方式常用的四種方式，這四種雖為常用方式，但均存在一些尚未克服的通信問題。無線通信對于施工建設(shè)以及設(shè)備的依賴性較小，是最常用的通信方式，但由于是無線形式，其通信信號與質(zhì)量極易收到外界因素的干擾，易出現(xiàn)信號接受問題;通信方式選擇最少的則是載波通信，該方式的通信質(zhì)量由開關(guān)與信號的配合效果決定，開關(guān)實現(xiàn)信號耦合時通信才能連接與完成，但其施工要求簡單成本較為低廉;與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，費用收取按月、季、年方式的是GPRS通信，這種方式的數(shù)據(jù)安全性較低且成本較高，但其具有通信效率高、傳輸速度快、通信質(zhì)量高、通信方便快捷等優(yōu)勢;光纖通信的通信質(zhì)量、效率等是四種方式中最好的，但其建設(shè)施工成本、時間、區(qū)域等較大。從上述四種通信方式優(yōu)與劣可以看出，通信質(zhì)量等與成本成正比，成本高通信質(zhì)量好，成本低通信質(zhì)量較差，還未實現(xiàn)經(jīng)濟有效高質(zhì)量的通信。

二、10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)故障處理的探究

（一）長線路故障定位

在對故障進行處理時，常會遇到一些長線路、偏遠線路，相對來說，對這樣的線路故障進行處理有很大難度。這就需安裝故障指示器對其線路進行檢測，為線路故障巡視提供極大便利性。為降低長線路故障的處理難度，可以合理地將故障定位主站、故障指示器、通信終端結(jié)合起來，為其故障處理創(chuàng)造良好的環(huán)境。通過可視化的故障定位方式，可以促使其故障處理工作順利開展。但是要確保指示器的安裝位置科學(xué)合理，這樣才能充分發(fā)揮故障指示器的功能。通常情況下，會將其安裝在變電站線路分支的位置、出口的位置及主干線長線路分段處。而且每組有三只故障指示器，分別安裝在不同位置，如圖1所示，分別在圖中的A、B、C位置上。

在實際的結(jié)合中，故障定位主站、故障指示器、通信終端結(jié)合主要有三種模式，分別是：故障指示器、故障指示器-通信終端、故障定位主站-故障指示器-通信終端結(jié)合。其中，在故障指示器模式中，要在架空線路上安裝指示器。這種模式需要相關(guān)巡檢工作人員進行巡檢，如果在巡檢的過程中，發(fā)現(xiàn)異常情況，可以通過翻牌閃光的形式進行故障預(yù)警，在這一模式實施中，需要人工的參與，相對來說，其工作效率與質(zhì)量不是很高。為了減少工作人員的工作量，可以采用故障指示器-通信終端結(jié)合的模式，相對于前一種模式而言，這種模式是不需要巡檢人員的，主要是利用通信終端獨特的功能，當(dāng)出現(xiàn)故障時，可以自動進行翻牌閃光報警。最后一種模式將故障定位主站加入其中，也是不需要巡檢人員的，當(dāng)故障發(fā)生時，不僅會翻牌報警，而且還能夠?qū)⒐收系木唧w信息傳輸?shù)焦收隙ㄎ恢髡荆@時相關(guān)管理人員就可以對這些信息進行分析，采取有效的措施解決問題，對故障處理效率與質(zhì)量的提升具有重要作用。如表1所示，是根據(jù)故障定位主站所提供的信息，分析和歸納一年中線路所出現(xiàn)的故障原因，這樣就可以有針對性的對故障進行預(yù)防，降低故障出現(xiàn)的概率，而且還能為其故障解決指引方向，使相關(guān)工作人員能夠有針對性的采取措施，以便在第一時間解決問題。

（二）集中控制技術(shù)

對于10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)來說，利用集中控制技術(shù)可以對其故障進行處理。在應(yīng)用此種技術(shù)時，可以監(jiān)測配電終端，如果發(fā)現(xiàn)在配電終端處有故障存在，會發(fā)出告警，此時系統(tǒng)會采集信息，并結(jié)合當(dāng)前開閉所保護信息、變電站信息對此故障完成進一步判斷，讓故障類型得到確認(rèn)，讓故障位置得到鎖定。之后可以提出隔離故障具體方法，工作人員依照系統(tǒng)給出故障信息可以對故障進行處理，利用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以對其進行遠程操作，以讓非故障區(qū)域得到正常運行。

（三）合理規(guī)劃配網(wǎng)自動化系統(tǒng)

科學(xué)、合理的規(guī)劃10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的工作、管理是實現(xiàn)系統(tǒng)正常、持續(xù)供電工作，居民生活、工廠生產(chǎn)的必要條件。10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計方案應(yīng)是實際情況與供電需求兩者結(jié)合而成，不同地區(qū)、不同用電均采取不同的供電模式，需具有針對性與多樣性，方案設(shè)計時還需考慮資金、成本的投入，在有限的成本內(nèi)滿足該地方的供電需求，具有一定的合理性。10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)設(shè)計、規(guī)劃應(yīng)注意以下幾點：

（1）環(huán)形式的線路網(wǎng)是自動化系統(tǒng)的主要供電使用的線路模式，該模式能將供電不足等問題削減，增加供電機能，根據(jù)供電的密集程度設(shè)計10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的電源形式，供電較為稀疏的地區(qū)設(shè)置雙電源，多電源適用于供電密集地區(qū)。

（2）采用區(qū)域劃分的供電方式可以減少供電問題的影響作用，即在整體供電模式的情況下按地區(qū)、供電能力、用電情況等進行模塊劃分，每個模塊相互獨立、互不影響。模塊劃分的供電線路可根據(jù)10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的工作原理進行設(shè)計和規(guī)劃。

（3）區(qū)域劃分供電模式的斷路方式可以使用價格較為便宜的負荷式開關(guān)來代替斷路器設(shè)備，既滿足了供電斷路需求又減少資金成本的支出。

（4）10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計還應(yīng)遵循精簡節(jié)能的原則。即系統(tǒng)的操作與使用應(yīng)盡量做到簡潔、易操作，簡化操作程序，降低勞動強度，提高工作效率是自動化系統(tǒng)應(yīng)具備的優(yōu)勢之一。

四、結(jié)論

總之，10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是電網(wǎng)重要的組成部分，對電網(wǎng)運行產(chǎn)生著直接影響。因此，在實際運行中，必須要科學(xué)合理規(guī)劃配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，對長線故障進行有效定位，找到故障發(fā)生的位置、原因及范圍，且合理應(yīng)用集中控制故障對策，提升配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行的安全性、可靠性，保證供電質(zhì)量。

參考文獻：

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