配電自動(dòng)化常見故障處理方法

王鵬

摘 要： 在全面深化電力領(lǐng)域改革的今天，電力系統(tǒng)的配電愈發(fā)受到各界關(guān)注，其中又以配電自動(dòng)化的運(yùn)用最為關(guān)鍵。歸納電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化過程中的常見故障，提出相應(yīng)的處理和改進(jìn)措施，以減少各種干擾和不利影響的因素。

關(guān)鍵詞： 配電自動(dòng)化;電力系統(tǒng);故障;處理技術(shù)

【中圖分類號】TM769 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.36.139

引言：隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，區(qū)域用電負(fù)荷逐年增加，為滿足各行業(yè)、各種用戶的用電需求，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、規(guī)模越來越大。近年來，在長期高負(fù)荷運(yùn)行情況下，加之各種自然因素、環(huán)境因素的制約，使得一些配電線路的故障率一直居高不下，直接影響電力用戶的用電質(zhì)量。目前，如何降低配電網(wǎng)故障率，提高配電網(wǎng)供電可靠性，已成為配電領(lǐng)域研究的重要課題之一。

1 電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化常見的故障問題

1.1 配電網(wǎng)的建設(shè)運(yùn)行不合規(guī)格

與先進(jìn)的國家配電網(wǎng)建設(shè)相比，我國配電網(wǎng)在建設(shè)方面依然有較為廣闊的提升和改善空間，這在一定層面上降低了電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化程度。通常我國在配電網(wǎng)建設(shè)方面的投入分為變電與輸電兩個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)榕潆娫O(shè)備不夠先進(jìn)、線路聯(lián)網(wǎng)水平較低，在這兩個(gè)環(huán)節(jié)中常遇到配電網(wǎng)的主干線路過長并且不合乎規(guī)格等弊端。

1.2 配電網(wǎng)技術(shù)水平較低

當(dāng)前，我國有關(guān)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用率相對較低。其原因在于：一是電力系統(tǒng)內(nèi)部的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不平穩(wěn)，從業(yè)人員操作時(shí)未能對其展開必要調(diào)整;二是有關(guān)職能部門對配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的檢修和養(yǎng)護(hù)工作未能給予必要的關(guān)注，經(jīng)常忽略檢修的作用，這也在一定程度上降低電力系統(tǒng)裝置的使用期限。從宏觀層面來看，我國的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在覆蓋率方面與發(fā)達(dá)國家尚存在著不小的差距，有些發(fā)達(dá)國家的覆蓋率甚至是我國的8倍多。

1.3 有關(guān)制度不夠健全

電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化程度的提高需要有配套制度的強(qiáng)力保障。當(dāng)前，配電自動(dòng)化有關(guān)的管理機(jī)制不盡完善，配電網(wǎng)在運(yùn)維過程中缺乏強(qiáng)有力的制度約束，導(dǎo)致一些從業(yè)人員在工作中抱著粗放的態(tài)度，這也阻礙了電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化水平的整體進(jìn)步。

2 電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化的故障處理技術(shù)

2.1 故障區(qū)自動(dòng)隔離與恢復(fù)技術(shù)

在實(shí)際的配電及電力輸送過程中，想要絕對防止故障的發(fā)生是不可能的。但如今隨著配電電網(wǎng)的智能化不斷發(fā)展，利用配電電網(wǎng)自動(dòng)化故障處理技術(shù)中的隔離區(qū)域自動(dòng)隔離與恢復(fù)技術(shù)可以通過對電力系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，增加相應(yīng)的開關(guān)器件后，使其可以自行完成對故障的隔離清除，在故障發(fā)生后短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)完成重構(gòu)恢復(fù)供電，從而達(dá)到降低停電時(shí)間、提升供電恢復(fù)速度的目的。當(dāng)前的電力系統(tǒng)配網(wǎng)中，主要有兩種開關(guān)器件，即常開型開關(guān)和常閉型開關(guān)。前者多負(fù)責(zé)饋線和變電站之間的連接，后者則是多用于輸電線路之間的連接和分段。而故障區(qū)自動(dòng)隔離與恢復(fù)技術(shù)中的配電電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)就是通過對開關(guān)器件的狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的改變來對饋線的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)做出調(diào)整來完成的。其分為集中式和分布式兩種控制類型。（1）集中式控制。集中式控制方式與分布式控制方式的區(qū)別主要在于完成網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)進(jìn)行設(shè)置這一過程的主體不同。集中式網(wǎng)絡(luò)控制方式完成重構(gòu)的過程主要在控制中心，控制中心通過SCADA系統(tǒng)對出現(xiàn)的故障的有關(guān)信息進(jìn)行收集進(jìn)而進(jìn)行分析處理。在這個(gè)過程中通常是由FTU負(fù)責(zé)將故障數(shù)據(jù)信息通過邏輯通道遞交到控制中心，之后控制中心進(jìn)行分析后向外傳遞相關(guān)命令進(jìn)行重構(gòu)，使非故障區(qū)的供電得以恢復(fù)。該方法對相關(guān)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)穩(wěn)定性和計(jì)算能力以及邏輯通道的傳遞能力都有較高的要求，但其的優(yōu)點(diǎn)在于可以精準(zhǔn)施控。（2）分布式控制。分布式控制也被稱為就地式控制，其特點(diǎn)就在于網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)是通過臨近故障處的開關(guān)器件的控制裝置進(jìn)行的，無需配電網(wǎng)中主站和子站的參與，相對于集中式控制方式更為簡便快速。該方法的應(yīng)用是在如今配電電網(wǎng)開關(guān)器件自身的性能不斷提升的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。分布式控制主要通過兩種方式完成網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，一種是只通過重合器完成，另一種是通過重合器加分段器完成。但兩種方式殊途同歸，都是當(dāng)饋線發(fā)生永久性故障時(shí)，由饋線配電終端對相鄰的配電終端進(jìn)行通信完成相關(guān)故障信息的傳輸，使之進(jìn)行相關(guān)的判定，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)如電壓、電流等信息確定故障類型和大概位置，最終再將故障的信息如位置等交由配電終端。在這個(gè)過程中，如果使用重合器的分布式控制方式，重合器會在進(jìn)行一次分閘閉鎖后再次進(jìn)行合閘，從而恢復(fù)供電。分段器并不具備斷開短路電流的功能，所以在使用時(shí)往往是與重合器一起配合進(jìn)行使用，二者配合使用更能充分的對饋線的自動(dòng)化功能進(jìn)行發(fā)揮。

2.2 主變故障和110kV進(jìn)線失壓故障

在主變壓器中，安裝保護(hù)裝置可迅速解決該故障，變壓器溫度明顯升高，如溫升超過其可承受的極限，就會發(fā)生故障問題。對此，工作人員需結(jié)合實(shí)際在變壓器中安裝瓦斯保護(hù)，避免發(fā)生嚴(yán)重的故障問題。由于溫度過高會影響油氣分離的效果，對此，工作人員應(yīng)在安裝瓦斯保護(hù)的過程中，設(shè)置保護(hù)參數(shù)。安裝瓦斯保護(hù)后，如變壓器運(yùn)行中出現(xiàn)明顯的問題，則會自動(dòng)發(fā)出警報(bào)和保護(hù)動(dòng)作，以維護(hù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。再者，故障差動(dòng)保護(hù)也是較為常見的問題。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，任何一臺變壓器出現(xiàn)故障均會直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如情況十分嚴(yán)重，還會使部分區(qū)域出現(xiàn)斷電的問題。針對這一現(xiàn)象，電力調(diào)控中心在收到故障信息后，需確定開關(guān)動(dòng)作和跳閘報(bào)警的具體類型，值班人員也要及時(shí)檢查主變壓器，討論故障問題的解決措施。如由一路110kV進(jìn)線失壓縮引發(fā)的配電自動(dòng)化故障，主變壓器低壓側(cè)機(jī)會出現(xiàn)開關(guān)跳閘的情況。對此，工作人員應(yīng)認(rèn)真檢查并確認(rèn)35kV母聯(lián)開關(guān)是否出現(xiàn)自投問題，如未出現(xiàn)開關(guān)自投問題，則需將母聯(lián)開關(guān)及時(shí)合閘，確保配電自動(dòng)化的安全與平穩(wěn)運(yùn)行。

結(jié)語：配電自動(dòng)化的設(shè)備數(shù)量繁多且運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，相比主網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備情況相差甚遠(yuǎn)，時(shí)常發(fā)生外力破壞光纖、電纜等等故障，同一故障也往往有許多不同的誘因，給配電自動(dòng)化日常運(yùn)維帶來了較大壓力。因此，需要及時(shí)總結(jié)配電自動(dòng)化故障處理的經(jīng)驗(yàn)，不斷提高配電自動(dòng)化管理的效率。

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