10kV配電線路故障及其自動(dòng)化技術(shù)探析

孫玉發(fā)

摘要：智能電網(wǎng)的配電自動(dòng)化建設(shè)中不僅需要關(guān)注電力資源的利用率，同時(shí)更應(yīng)該注重電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而保證用戶的用電需求。 為了有效提高智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，相關(guān)工作人員需要在系統(tǒng)中安裝數(shù)據(jù)采集器、自動(dòng)重合閘裝置、電壓監(jiān)測(cè)器以及負(fù)荷控制設(shè)備等，保證配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，因此智能電網(wǎng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)建策略，能夠充分應(yīng)用到智能電網(wǎng)配電工作中來(lái)。

關(guān)鍵詞：10kV;配電線路;常見(jiàn)故障;提升策略

引言

隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)達(dá)，科技水平日益提高，電力作為人們生活的主要能源已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活必不可少的組成部分，近年來(lái)，10kV配電線路故障問(wèn)題也引起了足夠重視，相關(guān)機(jī)構(gòu)也在不斷加強(qiáng)對(duì)配電線路的改造力度，雖然目前10kV配電線路運(yùn)行狀態(tài)有了明顯好轉(zhuǎn)，但是10kV配電線路故障問(wèn)題還是時(shí)有發(fā)生，要想更好的解決配電線路故障問(wèn)題，我們應(yīng)當(dāng)找出線路運(yùn)作額缺陷和不足，針對(duì)性的制定對(duì)策，降低故障發(fā)生的頻率。確保線路經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的運(yùn)行。

1、10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的特征和發(fā)展現(xiàn)狀

進(jìn)入21世紀(jì)后，國(guó)內(nèi)的諸多城市依據(jù)國(guó)家發(fā)展目標(biāo)展開(kāi)了配電自動(dòng)化的試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)工作，短期內(nèi)大大促使了配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展。10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是在已有的電網(wǎng)上建設(shè)一個(gè)和電網(wǎng)調(diào)度水平相吻合的自動(dòng)化系統(tǒng)，使電網(wǎng)的建設(shè)和管理更加方便、簡(jiǎn)潔，并保證電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定、安全。這種經(jīng)濟(jì)又安全的系統(tǒng)建設(shè)，可確保企業(yè)10年內(nèi)的電網(wǎng)正常運(yùn)行。同時(shí)，人們對(duì)電力的依賴越來(lái)越高，一旦發(fā)生電力系統(tǒng)故障，人們的生產(chǎn)生活將受到巨大影響。國(guó)家非常重視10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化建設(shè)，將其作為國(guó)家發(fā)展中的一個(gè)重大建設(shè)項(xiàng)目，為電網(wǎng)建設(shè)的積極發(fā)展而不斷發(fā)布相應(yīng)的政策和法規(guī)。10kV配電網(wǎng)具有覆蓋廣、線路復(fù)雜的特點(diǎn)，發(fā)生故障時(shí)維修不便。雖然我國(guó)的10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展取得了一定進(jìn)步，但是仍有很長(zhǎng)的路要走。

2、配電線路常見(jiàn)故障

2.1故障類型

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐總結(jié)，10kV配電線路故障發(fā)生主要是線路分支跌落開(kāi)關(guān)動(dòng)作出現(xiàn)的問(wèn)題，此外，接地線路分段開(kāi)關(guān)的使用頻率也是導(dǎo)致故障出現(xiàn)的重要原因。當(dāng)前由于線路不暢出現(xiàn)的故障已經(jīng)明顯下降，跳閘的頻率和次數(shù)也得到了較好的控制，變電所的開(kāi)關(guān)跳閘的重合失敗是10kV配電線路故障的重要原因。

2.2故障原因

分析10kV配電線路故障原因主要有以下兩方面內(nèi)容，一是由于外界影響導(dǎo)致的機(jī)械性破壞，主要是指斷線、倒桿、雷擊、斷桿、等外界不可抗力因素導(dǎo)致變得機(jī)械性損壞。二是設(shè)備自身原因?qū)е碌碾姎鈸p壞和故障，主要是指短路、接地或者因?yàn)椴僮鞑划?dāng)或者缺乏技術(shù)導(dǎo)致的。

速斷跳閘：配電變壓器出現(xiàn)故障，主要是由于配電器本身出現(xiàn)故障而引起的，配電器故障將直接導(dǎo)致弧光短路。砍伐樹(shù)木引起的配電線路故障，在配電線路附近帶電伐樹(shù)應(yīng)當(dāng)采取足夠安全措施避免線路故障殘生，如果安全措施不到位導(dǎo)致樹(shù)枝掉落在導(dǎo)線上面，就可以出現(xiàn)短路的現(xiàn)象。動(dòng)物原因，比如蛇、鳥(niǎo)、老鼠等動(dòng)物長(zhǎng)期在配電線路附近活動(dòng)就極易出現(xiàn)變壓器周圍造成相間短路。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)由于動(dòng)物引起的線路故障問(wèn)題也時(shí)有發(fā)生。雷電原因，雷電具有較強(qiáng)的破壞性，是導(dǎo)致10kV配電線路故障原因之一，雷擊擊穿避雷器、瓷瓶就將導(dǎo)致線路出現(xiàn)跳閘。惡劣天氣原因，10kV配電線路受到大風(fēng)冰雹大雨及其他外界人為因素影響出現(xiàn)不正常震蕩，就有可能引起線桿倒落、導(dǎo)線被砸斷的情況，此外惡劣的天氣還將導(dǎo)致變壓器電壓過(guò)低繼而出現(xiàn)間的短路跳閘。

線路故障：低壓線路的故障。低壓線路的故障主要是由于線路發(fā)生短路而出現(xiàn)的。用電量過(guò)大，一些大型的企業(yè)原作需要耗用較大的電流，一旦電流過(guò)大，就極易出現(xiàn)線路故障。線路質(zhì)量，當(dāng)線路負(fù)荷處于異常運(yùn)作的狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)線容易出現(xiàn)發(fā)熱引發(fā)調(diào)整事故和電流短路。

3、配電線路自動(dòng)化體系構(gòu)建策略分析

3.1提升配電自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性

配電自動(dòng)化系統(tǒng)中安全性是其中最為重要的部分，其不僅關(guān)系著供配電的質(zhì)量，同時(shí)對(duì)提高工作人員人身安全有重要意義。智能配電系統(tǒng)操作過(guò)程中需要安裝以下幾個(gè)系統(tǒng)：（1）電網(wǎng)結(jié)構(gòu)建設(shè)中一般采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)⒕嚯x相對(duì)較近的電源安裝在一起，從而有效實(shí)現(xiàn)雙電源環(huán)網(wǎng)模式，對(duì)保證電網(wǎng)供電的可靠性有重要意義。操作時(shí)需要將配電自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的兩條線連接在一起，同時(shí)找出其中的線路電源，然后將電源進(jìn)行連接，以此確保線路的同時(shí)供電，此措施不僅能夠提高供電質(zhì)量，同時(shí)對(duì)優(yōu)化配電結(jié)構(gòu)有重要幫助。（2）為了提高智能電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，運(yùn)維人員還需要在系統(tǒng)中安裝智能化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，便于運(yùn)維人員能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控配電自動(dòng)化系統(tǒng)，同時(shí)還能夠提高供電數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用，在配電系統(tǒng)出現(xiàn)超載荷供電時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)進(jìn)行判斷和控制，從而保證系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。當(dāng)配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就會(huì)將故障信息發(fā)送到遠(yuǎn)程設(shè)備（RTU）中，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行分析，準(zhǔn)確找出其中的故障部位，急時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電。（3）對(duì)于一些安全性要求相對(duì)較高的配電系統(tǒng)，運(yùn)維人員可以安裝自動(dòng)重合閘裝置。此裝置的應(yīng)用能夠保證系統(tǒng)開(kāi)關(guān)能夠及時(shí)閉合，在實(shí)際工作中若線路出現(xiàn)故障，其中的自動(dòng)分離器就會(huì)主動(dòng)斷開(kāi)，以便于工作人員對(duì)故障進(jìn)行分析，同時(shí)還可以根據(jù)故障維修時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)的閉合時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。此技術(shù)的應(yīng)該不僅能夠有效提高系統(tǒng)的安全性，同時(shí)對(duì)降低運(yùn)維人員工作壓力和減少成本投入有重要幫助，還可延長(zhǎng)智能電網(wǎng)的使用時(shí)間。

3.2優(yōu)化配電自動(dòng)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)

為了保證配電自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，運(yùn)維人員需要不斷優(yōu)化配電自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)工作人員還需要將優(yōu)化期間的數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)端進(jìn)行分析，以此確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在優(yōu)化配電自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)需要安裝以下兩種設(shè)備：（1）在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中安裝電壓監(jiān)測(cè)器，當(dāng)電力系統(tǒng)工作過(guò)程中出現(xiàn)電壓過(guò)大時(shí)，電壓監(jiān)測(cè)器就會(huì)發(fā)出警報(bào)提醒運(yùn)維人員，便于運(yùn)維人員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行及時(shí)處理，排除其中存在的危險(xiǎn)。同時(shí)電壓監(jiān)測(cè)器的應(yīng)用還能在高、低壓以及無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行中起到改造作用，將線路中的電能消耗降到最小，確保供電質(zhì)量的穩(wěn)定。（2）電力系統(tǒng)工作人員還需要科學(xué)的使用負(fù)荷控制設(shè)備，可以在該設(shè)備中安裝移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，從而將用戶端與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，有效的滿足用戶供電需求，同時(shí)還可以有效避免偷電、漏電現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3完善配電自動(dòng)化系統(tǒng)

配電自動(dòng)化系統(tǒng)的完善對(duì)提高電能的利用率以及系統(tǒng)的安全性有重要意義。因此在完善配電自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)需要做到以下幾點(diǎn)操作內(nèi)容：（1）相關(guān)工作人員可以在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中安裝計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)把計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與配電系統(tǒng)中的變電系統(tǒng)、負(fù)荷電壓系統(tǒng)等進(jìn)行結(jié)合，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不斷整合和完善，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，降低故障發(fā)生，同時(shí)還能起到降低設(shè)備成本浪費(fèi)的作用;（2）在完善配電自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，運(yùn)維人員還需要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查、維修和保養(yǎng)，降低設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行的情況下故障的發(fā)生率;（3）相關(guān)運(yùn)維人員需要按照《配電自動(dòng)化技術(shù)指導(dǎo)》相關(guān)內(nèi)容，對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)各階段容易出現(xiàn)的故障進(jìn)行詳細(xì)檢查，從而做到自動(dòng)化管理的提前化，有效提高供電質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)的電網(wǎng)技術(shù)不斷進(jìn)步，相應(yīng)的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)不斷完善。為了滿足人們?cè)絹?lái)越高的電力需求，進(jìn)一步減少企業(yè)成本，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，我國(guó)必須發(fā)展智能化10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。研究中，研究人員提出智能開(kāi)閉站的理念，使得整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制、檢測(cè)、調(diào)度以及通信功能得到了進(jìn)一步的智能化發(fā)展，為國(guó)家未來(lái)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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