配電自動化技術(shù)在10kV線路故障處理中的運用

羅志雄 陶佳

摘要：如今我國對電的使用相當廣泛，大到各種工程，小到人民生活都離不開電。而當前在配電網(wǎng)絡(luò)中使用最多的供電線路便是10千伏配電線路，保障其穩(wěn)定性和可靠性對于企業(yè)的效益和人民的生活都是很重要的。基于此，文章主要分析了配電自動化技術(shù)在10kV線路故障處理中的運用措施。

關(guān)鍵詞：配電自動化技術(shù);10kV線路故障處理;運用

在我國現(xiàn)階段的電力網(wǎng)絡(luò)中，10kV配電線路是其中最為重要的組成部分之一，雖然其故障類型一般不會特別嚴重，但是一旦出現(xiàn)問題，很容易對大范圍內(nèi)的供電產(chǎn)生影響。近年來，相關(guān)部門及企業(yè)都已經(jīng)在10kV配電線路故障修復(fù)技術(shù)研發(fā)方面投入了大量資金，但是其效果并不明顯，因此，本文對配電自動化技術(shù)在10kV線路故障處理中的應(yīng)用進行研究，希望為我國電力安全提供一些幫助。

1電力配電中的自動化控制

配電自動化系統(tǒng)，就是在地理信息系統(tǒng)和配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的高級應(yīng)用系統(tǒng)，由DSCADA和傳輸網(wǎng)絡(luò)管理自動化系統(tǒng)構(gòu)成，在配電自動化運行和控制中的主要作用就是收集變電站下方的運輸線路和用戶的數(shù)據(jù)并提供給DA/DMS。正是由于配電自動化系統(tǒng)結(jié)合了信息傳輸技術(shù)與GIS技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對配電業(yè)務(wù)的遠程智能化控制，是配電業(yè)務(wù)的未來必然發(fā)展趨勢?；诖俗詣踊刂葡到y(tǒng)的應(yīng)用，可以利用DSCADA視圖收集大量的數(shù)字形式的信息，送到控制中心的計算機中加以存儲和計算分析。相應(yīng)的管理部門則根據(jù)自身需求檢索數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)和GIS技術(shù)等綜合分析各種能源信息并分類分析整個計劃，能夠?qū)崿F(xiàn)對故障的綜合分析。因此，在目前電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大以及電力用戶持續(xù)增加的形勢下，電能計量工作量更大，配電系統(tǒng)運行時的故障概率也更高，可以通過配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用開展遠程檢查和缺陷處理工作。還可以實現(xiàn)對配電運行狀況的實時監(jiān)視，尤其是可以開展自動功耗管理工作，將供應(yīng)鏈的實時運作情況及時反饋給操作員，實現(xiàn)電源管理效率和準確性的提升，便于在出現(xiàn)電網(wǎng)故障時發(fā)出預(yù)警，幫助工作人員及時和準確判斷異常位置。

2關(guān)于10kV配電線路中的常見故障類型

在10kV配電線路中，常見的故障類型主要有三種：（1）低壓單戶故障。該故障類型占比為總故障的45%左右;（2）低壓干線以及支線故障。這種故障類型占總故障的38%左右;（3）中壓線路設(shè)備故障。這種故障一般是由于線路架空、電纜、柱上開關(guān)所導(dǎo)致的。在實踐中，設(shè)備老化、外力、臺風等自然災(zāi)害都會對這些結(jié)構(gòu)造成破壞，進而引發(fā)中壓線路設(shè)備故障，在故障修復(fù)過程中，中壓線路設(shè)備故障的難度最大。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，故障隔離大概占到了全部修復(fù)時間的五分之一，而故障定位則稍小，但也占據(jù)了故障修復(fù)總時間的18%，而具體修復(fù)活動其實并不需要消耗大量時間。由此可見，10kV供電線路故障修復(fù)的主要難點就在于故障沒有監(jiān)控定位，相關(guān)隔離時間也缺乏統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在現(xiàn)實中，這些問題都可以通過自動化手段進行解決。

3配電自動化技術(shù)在10kV線路故障處理中的運用

3.1基于故障指示器的故障快速定位技術(shù)

基于故障指示器對故障進行快速定位是對10kV線路故障進行處理的首要環(huán)節(jié)。故障指示器體積較小，其能夠顯示故障電流的位置，且能夠安裝在架空線路、電路電纜以及環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜等設(shè)備上。此外，在現(xiàn)代技術(shù)背景下，最新型的故障指示器不僅能夠體現(xiàn)出線路中的短路故障，還能夠同時完成單相接地故障、相間短路故障的測定。當線路故障發(fā)生后，故障指示器能夠?qū)收习l(fā)生點進行指示，其具體表現(xiàn)如下：變電站到具體故障發(fā)生點沿途的故障指示器會出現(xiàn)燈光閃爍現(xiàn)象，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳遞到總控制點，總控制點可以以GPRS或者CDMA的形式將數(shù)據(jù)傳遞給管理人員。通過這種方式能夠節(jié)約查找故障點的時間，使得故障在短時間內(nèi)就能夠得到修復(fù)，并最終減少線路故障對用戶所造成的損失。

3.2饋線自動化在線路故障處理中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的10kV饋線普遍采用的是普通的柱上開關(guān)斷路器與負荷開關(guān)設(shè)備，在故障發(fā)生之后，負荷開關(guān)只能夠完成負荷電流的分斷，并不能自動切除故障。對于大多數(shù)線路故障來說，這種普通斷路器與負荷開關(guān)的配置相對簡單，價格也比較便宜，能夠隔絕大多數(shù)故障。但是，這種技術(shù)也存在一些應(yīng)用層面的問題：（1）該配置能夠?qū)Υ蠖鄶?shù)故障類型進行隔離，這就導(dǎo)致了無論是瞬時性故障還是永久性故障都會引起開關(guān)跳閘，在這種情況下，很多并沒有發(fā)生嚴重故障的線路也會出現(xiàn)短路現(xiàn)象，從而造成人力、物力資源的浪費;（2）傳統(tǒng)隔離故障的饋線開關(guān)在工作過程中需要多次執(zhí)行分閘、合閘任務(wù)，這很容易對沒有發(fā)生故障的線路區(qū)域造成沖擊，導(dǎo)致其出現(xiàn)停電現(xiàn)象，最終對居民的正常電力供應(yīng)造成影響;（3）在故障發(fā)生之后，該設(shè)備雖然能夠提供指引，但是仍需人工執(zhí)行分閘、合閘操作，并逐級查找故障點，造成人力資源的大量浪費。當前，饋線自動化技術(shù)主要配置了饋線自動化開關(guān)，在實踐中主要包括以下幾個類別：（1）智能柱上斷路器，這種自動化設(shè)備主要能夠根據(jù)饋線的實際情況自動完成控制、保護單元的配置。發(fā)生故障時，其能夠迅速切斷短路、負荷、零序電流，并可以和帶時限的過流保護之間形成巧妙配合，實現(xiàn)對重合閘的保護，此自動化設(shè)備能夠安裝在饋線的干線以及支線上;（2）智能柱上負荷開關(guān)，這一自動化設(shè)備主要是對傳統(tǒng)的負荷開關(guān)進行改造而形成的，在實踐中具備有壓延時合閘以及無壓限時分閘的功能，能夠在一定程度上自動完成對于故障位置的隔離工作;（3）分支用戶分解斷路器，此設(shè)備能夠通過管理人員的預(yù)先設(shè)定，完成對于用戶側(cè)故障區(qū)域的自動切除，可避免大多數(shù)情況下由于上級設(shè)備、線路跳閘導(dǎo)致的停電區(qū)域擴張，防止線路故障給人民群眾的正常用電活動帶來比較大的困擾;（4）饋線自動化智能控制器，這種智能控制器克服了傳統(tǒng)通訊設(shè)備的不足，其能夠配置多種保護功能，通過多種方式完成整體通信活動。在實踐中，采用饋線自動化技術(shù)能夠顯著提升線路故障處理的便捷性與智能性。具體而言，該自動化系統(tǒng)能夠通過對線路實際需求進行反應(yīng)，自動選擇適當?shù)淖詣踊_關(guān)，進而實現(xiàn)對10kV饋線的動態(tài)監(jiān)測與控制;同時，該系統(tǒng)也能夠降低變電站出線開關(guān)跳閘事故的概率，保證運維人員的安全。

4結(jié)語

綜上所述，在10kV線路運行過程中，經(jīng)常會由于自然災(zāi)害、操作失誤而導(dǎo)致其本身出現(xiàn)各種故障，進而影響區(qū)域內(nèi)正常供電。針對這種情況，相關(guān)單位應(yīng)該采用先進的配網(wǎng)自動化技術(shù)對故障進行定位以及處理，并對其中可能存在的系統(tǒng)架構(gòu)問題、集中控制問題、遠距離故障問題進行針對性解決。

參考文獻

[1]郭俊偉.配網(wǎng)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探究[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2020，28（36）：104-105.

[2]丁婕.電氣自動化技術(shù)在農(nóng)村電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)機，2020，51（18）：170-171.

[3]梁友飛.電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)運行中的應(yīng)用分析[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2020（6）：42-44.

[4]徐晶.通信技術(shù)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].科技風，2020（1）：167.

[5]葉劍.關(guān)于電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化通信的網(wǎng)絡(luò)安全管理問題探究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（36）：99-100.

[6]馬軍.配電網(wǎng)自動化中故障處理模式的比較分析[J].通信電源技術(shù)，2018，35（08）：174-175.