10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)

祁志明

摘要：現(xiàn)階段隨著人們生活水平的持續(xù)提升，電力行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。在配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐步增大的過程中，用戶逐漸關(guān)注用電質(zhì)量和用電可靠性。如果要保證可靠性供電，最根本的途徑是盡可能減少停電次數(shù)和盡量縮短停電時(shí)間?，F(xiàn)運(yùn)行配電網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)，中國城鄉(xiāng)配電網(wǎng)所采用的結(jié)構(gòu)基本都是單輻射的樹狀結(jié)構(gòu)，對于一些架空線路，也會在城市郊區(qū)的10kV配電網(wǎng)中出現(xiàn)，這兩種結(jié)構(gòu)在惡劣的情況下會發(fā)生短路故障，降低了配電網(wǎng)供電的安全性和穩(wěn)定性。實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，線路故障自動定位和隔離技術(shù)可以及時(shí)隔離故障點(diǎn)，對故障點(diǎn)的定位進(jìn)行及時(shí)確定，可縮短運(yùn)維檢修人員的運(yùn)維和檢修時(shí)間，確保供電的可靠性。

關(guān)鍵詞：10kV配電網(wǎng);配電線路;故障;自動定位;隔離技術(shù)

一、10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)的概述

1.1配電線路故障自動定位系統(tǒng)

當(dāng)前，故障點(diǎn)定位主要采用線路故障指示器和線路FTU兩種方法。線路故障指示器可以對故障點(diǎn)進(jìn)行分段定位，但是大部分都沒有自動定位的操作功能，一旦配電線路發(fā)生故障后，就無法在第一時(shí)間完成自動化的定位和隔離技術(shù)，需要相關(guān)的專業(yè)人員上前進(jìn)行排查和維修，耗費(fèi)了大量的人力、時(shí)間。而線路FTU具有自動定位功能和隔離技術(shù)，但是該技術(shù)的投資成本相對于前者比較高，在一些偏遠(yuǎn)的山村無法大力推廣。經(jīng)過多年研究發(fā)現(xiàn)，線路故障監(jiān)測技術(shù)包含故障指示器、GPRS通訊技術(shù)的特點(diǎn)，可以對配電線路的故障進(jìn)行迅速定位，找到準(zhǔn)確的故障點(diǎn)，而且應(yīng)用過程中的操作成本也非常低，值得推廣。配電線路故障定位系統(tǒng)主要應(yīng)用在相間接地短路故障點(diǎn)和單相接地短路故障點(diǎn)的檢測中，線路發(fā)生故障時(shí)，故障指示器會啟動翻牌，紅色發(fā)光報(bào)警顯示，而且還會發(fā)出無線調(diào)制編碼的信息，在線路上，信息會直接被IPU所接收，并根據(jù)實(shí)際情況制定完善的解調(diào)解碼進(jìn)行實(shí)施，之后綜合地址信息和編碼信息，將綜合內(nèi)容進(jìn)行發(fā)射。監(jiān)控中心中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，在接受IPU所發(fā)出的信息后同樣會制定完善的解調(diào)解碼并合理化的實(shí)施。解調(diào)工作結(jié)束之后，會將相關(guān)信息數(shù)據(jù)發(fā)送給通訊主站，再次實(shí)施解碼調(diào)試，調(diào)試后，控中心的計(jì)算機(jī)會接收到由104接口所傳送的信號，并利用計(jì)算機(jī)給予綜合性的處理，對錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，判斷運(yùn)算的邏輯性等，并將故障通路定位在電子地圖中進(jìn)行標(biāo)記，利于檢修人員直接根據(jù)標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行判斷、分析，用有效的方法進(jìn)行處理，極大提高運(yùn)維檢修人員的工作效率。

1.2配電線路隔離技術(shù)

應(yīng)用隔離技術(shù)可在10kV配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)自動隔離功能。一旦配電網(wǎng)線路發(fā)生故障，系統(tǒng)可發(fā)揮作用，根據(jù)故障情況及時(shí)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)自動隔離以及單相接地切除等功能，從而保護(hù)配電網(wǎng)全線可靠運(yùn)行。現(xiàn)階段，該技術(shù)已應(yīng)用在10kV配電線路中，工作人員通過安裝過流與重合閘保護(hù)可實(shí)現(xiàn)此效果。但目前該保護(hù)模式靈敏性不足，為了解決此問題，技術(shù)人員可以對故障隔離系統(tǒng)進(jìn)行完善，在其中加入智能分界負(fù)荷開關(guān)，并安裝測控與通訊模塊。如此在線路出現(xiàn)故障，系統(tǒng)即可準(zhǔn)確隔離，且不影響其他線路運(yùn)行。

二、10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛

為了提升配電網(wǎng)檢修及運(yùn)維管理水平，國家各地區(qū)逐步開始將故障自動定位與隔離技術(shù)應(yīng)用在配網(wǎng)中，但是目前應(yīng)用現(xiàn)狀不容樂觀。尤其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展欠缺的農(nóng)村地區(qū)，各項(xiàng)技術(shù)依然缺少普及度，應(yīng)用程度不夠廣泛。同時(shí)，雖然多數(shù)供電企業(yè)已認(rèn)可自動定位與隔離技術(shù)，但是受應(yīng)用能力不足、人員操作不嫻熟等因素影響。在配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，技術(shù)人員終究無法將全面發(fā)揮自動定位及隔離技術(shù)的作用，依然花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行故障位置判定，導(dǎo)致運(yùn)維質(zhì)量低下，進(jìn)而出現(xiàn)長時(shí)間停電、頻繁停電等問題，為人民的日常生活用電帶來不利影響。

2.2技術(shù)創(chuàng)新力度不足

因?yàn)榕潆娋W(wǎng)線路故障具有多變性和不確定性，在線路正常運(yùn)行過程中也容易受到環(huán)境、自然災(zāi)害等因素影響，出現(xiàn)新故障類型，所以僅憑現(xiàn)有技術(shù)并無法全面應(yīng)對各類情況，依然需要工作人員進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，結(jié)合實(shí)際情況完善與改進(jìn)。但是在自動定位與隔離技術(shù)應(yīng)用期間，多數(shù)企業(yè)重視度不夠，并未投入資金及精力，進(jìn)行技術(shù)改善及新設(shè)備研發(fā)，久而久之，將無法滿足現(xiàn)階段10kV配電網(wǎng)正常運(yùn)行的需求。另外，由于自動定位及隔離技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用時(shí)間較短，技術(shù)本身并不健全，依然存在缺陷，因此在實(shí)際應(yīng)用過程中，可能會發(fā)生細(xì)節(jié)問題，進(jìn)而影響故障運(yùn)維檢修工作。

三、10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)應(yīng)用建議

3.1普及化應(yīng)用

在進(jìn)行技術(shù)普及的過程中，電力企業(yè)應(yīng)該從以下兩方面展開工作：其一，結(jié)合實(shí)際情況利用線路故障指示器和FTU，電力企業(yè)應(yīng)該針對不同的故障情況選取不同的設(shè)備，F(xiàn)TU和線路故障指示器各有各的優(yōu)勢，F(xiàn)TU的準(zhǔn)確度高、定位效率高，但是其投資較大，會給企業(yè)帶來一定的成本壓力，與之相對的是，線路故障指示器的成本較低，但是其性能較差，因此應(yīng)該根據(jù)故障的實(shí)際情況選取合適的設(shè)備;其二，在應(yīng)用線路故障指示器的過程中，應(yīng)該結(jié)合GPRS通信技術(shù)，以此將故障指示器所檢測到的故障數(shù)據(jù)及時(shí)傳遞到控制中心，提高自動定位系統(tǒng)的定位準(zhǔn)確性。

3.2合理選擇設(shè)備

目前在10kV配電線路中，線路饋線終端與故障指示器可發(fā)揮檢測功能，實(shí)現(xiàn)自動定位，但是故障指示器成本低，但是精度不足，而線路饋線終端設(shè)備雖然靈敏度高，能滿足數(shù)據(jù)傳輸需求大，但造價(jià)高，會耗費(fèi)大量資金。二者在具體應(yīng)用時(shí)具有優(yōu)缺點(diǎn)，因此在配電網(wǎng)建設(shè)過程中，技術(shù)人員需要科學(xué)安裝線路故障指示器與FTU，可以結(jié)合各地區(qū)情況，考慮企業(yè)資金問題與配電網(wǎng)實(shí)際需求，選擇適合的系統(tǒng)設(shè)備，確保此技術(shù)可以得到最大程度的應(yīng)用。例如在供電線路較為密集的城市，可以選擇成本較高的FTU，從而提高定位速度，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)維檢修。而在人煙稀少的農(nóng)村地區(qū)，可以應(yīng)用成本較低的自動定位設(shè)備，為企業(yè)節(jié)約資金與后期維修費(fèi)用。在具體安裝故障指示器時(shí)，要將其與用戶監(jiān)控系統(tǒng)有效連接，并通過GPRS定位，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)科學(xué)定位。

3.3利用智能分界負(fù)荷開關(guān)為技術(shù)基礎(chǔ)來構(gòu)建故障隔離系統(tǒng)

當(dāng)前國內(nèi)10kV配電網(wǎng)的配電線路大多數(shù)安裝過流和重合閘保護(hù)，但是其靈敏度和精準(zhǔn)度相對不足，因此為了提高自動隔離系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，應(yīng)該以智能分界負(fù)荷開關(guān)為技術(shù)基礎(chǔ)來構(gòu)建故障隔離系統(tǒng)，以此提高故障隔離的可靠性。

3.4積極創(chuàng)新技術(shù)

配電線路故障自動定位技術(shù)與隔離技術(shù)是現(xiàn)階段較為先進(jìn)的技術(shù)類型，其對常見故障可以發(fā)揮作用。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，線路故障類型不斷增多，為了有效提升故障檢測效率與精確度，全面應(yīng)對突發(fā)故障，技術(shù)人員不僅需要提升應(yīng)用技能，還應(yīng)該借助多種現(xiàn)代化科學(xué)手段，積極進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，投入時(shí)間與精力，不斷提升創(chuàng)新能力，更全面、快速的實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位與故障隔離，從而為國家電網(wǎng)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

四、結(jié)語

總之，如果10kV配電網(wǎng)中配電線路安全運(yùn)行，不僅可以保證人民的日常工作和生活，還可以保障電力企業(yè)的正常運(yùn)行。對于配電線路故障的不斷出現(xiàn)，相關(guān)部門要對配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)進(jìn)行合理化的應(yīng)用，便于及時(shí)消除配電線路中的任何故障，確定故障的定位，以此來保障配電網(wǎng)供電的可靠性和安全性。相關(guān)企業(yè)要重視電網(wǎng)運(yùn)行及運(yùn)維管理工作，技術(shù)人員也要不斷進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，將隔離技術(shù)及自動定位技術(shù)合理應(yīng)用在具體工作中，建立出完善的系統(tǒng)，對故障位置進(jìn)行自動化的精準(zhǔn)定位及及時(shí)隔離，從而確保配電線路穩(wěn)定運(yùn)行，提升企業(yè)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃輝.10kV配電網(wǎng)供電可靠性研究與解決措施[J].科技與創(chuàng)新，2019（02）：68-69.

[2]張雪磊，李夢為，朱曉宇.10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019，12（11）：179，174.

[3]陳家韶，陳嘉欣，樓宇為.10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2018，12（1）：179-192.