自動化設(shè)備在10 kV配電線路故障搶修中的應(yīng)用

黃仁胡

(廣東電網(wǎng)有限責任公司陽江陽春供電局，廣東 陽江 529600)

1 10 kV配電線路故障概述

10 kV配電線路具有線路長、設(shè)備數(shù)量多、負荷分散等特點，線路還具有開放性和廣泛性，且較少采取保護措施，在惡劣天氣、外力破壞、電氣負荷的影響下，線路故障發(fā)生較為頻繁，嚴重影響了配電網(wǎng)的安全運行。10 kV配電線路故障主要有單相接地故障和相間短路故障2種形式，而造成這2種故障的原因主要有設(shè)備安裝質(zhì)量不合格、配網(wǎng)設(shè)備老化以及惡劣天氣、外力破壞因素等。如果故障發(fā)生后，搶修作業(yè)不及時，就會進一步擴大故障的影響范圍，進而影響供電的可靠性。

供電可靠性是考核供電企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平的硬性指標。因此，在10 kV配電線路故障搶修中，必須采取有效的搶修措施，提高供電的可靠性。在計算機技術(shù)和信息化技術(shù)發(fā)展背景下，在線路故障搶修中要合理運用自動化設(shè)備和專業(yè)的技術(shù)方法，監(jiān)測并有效預(yù)防配電網(wǎng)故障，同時還應(yīng)快速確定及隔離故障點，并結(jié)合故障的實際情況制定有針對性、有效的搶修措施，從而快速復(fù)電，盡量縮短故障停電時間，為供電企業(yè)樹立良好的社會形象。

2 自動化設(shè)備在10 kV配電線路故障搶修中的應(yīng)用

自動化設(shè)備是融合了現(xiàn)代電子技術(shù)和通信技術(shù)的電力設(shè)備，能夠?qū)崟r檢測、保護和控制10 kV配電線路故障。因此，供電企業(yè)為了提高配電網(wǎng)運行的安全性，引入了饋線自動化開關(guān)和故障指示器。本文分別從饋線自動化開關(guān)和故障指示器兩方面分析了自動化設(shè)備在故障搶修中的應(yīng)用情況。

2.1 饋線自動化開關(guān)的應(yīng)用

10 kV配電網(wǎng)中應(yīng)用的饋線自動化開關(guān)主要有智能柱上斷路器、智能柱上負荷開關(guān)、分支線分界饋線以及饋線自動化的智能控制器4種。

1)智能柱上斷路器。該自動化開關(guān)設(shè)備結(jié)合饋線的實際功能，在其內(nèi)部配置了自動化控制單元以及保護單元。在實際應(yīng)用中，當配網(wǎng)發(fā)生故障，設(shè)備可自動切斷短路電流、負荷電流或者是零序電流，加速保護斷路器、零序以及重合閘等，以便在運行中快速處理故障。根據(jù)配電網(wǎng)的功能分析，通常將智能柱上斷路器安裝在饋線的支線或干線位置，并設(shè)有基本的自動保護和控制單元，最大限度地有效降低誤動概率。

2)智能柱上負荷開關(guān)。該自動化開關(guān)設(shè)備可以有效實現(xiàn)饋線自動化功能，不僅可以自動切斷負荷電流、零序電流，同時還可以靈活配置電流型和電壓型，并兼顧有壓(無壓)延時合閘功能，能夠自動隔離處理故障點，提高搶修工作效率，通常也是安裝在饋線的支線或主線位置。

3)分支線分界饋線。分支線分界饋線不僅能夠起到自動控制的作用，同時還能起到保護功能，并在饋線出線斷路器與干線分段自動化斷路器的相互作用下，及時消除故障，如用戶側(cè)相間短路故障、單相接地故障等，可有效防止跳閘事件的發(fā)生，確保配電網(wǎng)的正常運行。

4)饋線自動化的智能控制器。該設(shè)備在使用時，通常與斷路器、重合器以及負荷開關(guān)連接，通過控制多個參數(shù)，提高保護功能，能在配電網(wǎng)運行中有效處理線路故障。

在10 kV配電線路故障搶修作業(yè)中，可結(jié)合實際情況合理選用饋線自動化開關(guān)設(shè)備。在10 kV配電線路的動態(tài)監(jiān)測中，配合使用線路故障分段隔離技術(shù)和通信技術(shù)，使配網(wǎng)線路設(shè)備及變電站能夠始終處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，在減少電源側(cè)開關(guān)動作次數(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)線路故障檢測的目的。當線路故障進行隔離處理后，由饋線自動化開關(guān)將故障信息準確地傳達給配網(wǎng)管理人員，通過分析掌握線路故障情況，安排運維人員快速排查饋線自動化開關(guān)后段線路，快速進行故障定位以及隔離故障點，迅速進行故障搶修工作，大大提升了10 kV配電線路故障的搶修效率，降低了線路故障帶來的負面影響。此外，作為配網(wǎng)管理人員還應(yīng)熟練掌握饋線的自動化開關(guān)功能，以便在10 kV配電線路故障搶修中能夠結(jié)合實際情況合理地選用饋線自動化開關(guān)，確保配網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

2.2 故障指示器的應(yīng)用

故障指示器主要是用來定位監(jiān)測線路故障，通常安裝在架空線、電力電纜設(shè)備以及開關(guān)柜(箱變式、環(huán)網(wǎng))中。在故障指示器的實際應(yīng)用中，必須綜合考慮轄區(qū)內(nèi)配電線路的供電情況，利用故障指示器、故障定位主站及通信終端，對配電線路故障實現(xiàn)可視化管理，及時準確地定位線路故障，進而提高故障搶修作業(yè)的效率。

故障點處理措施根據(jù)配置不同可分為3種模式：①故障指示器模式。該模式主要是將故障指示器安裝在配電線路上，直接由運維人員對配電線路實時監(jiān)控。②故障指示器與通信終端的結(jié)合模式。在無線通信技術(shù)的支持下，運維人員無需進行線路巡視，如果線路發(fā)生故障，故障指示器系統(tǒng)會自動采集故障信息，并對故障進行初步判斷和綜合分析，傳遞給配網(wǎng)管理人員，可節(jié)省故障分析時間，提高搶修效率。③故障指示器與故障定位主站、通信終端的結(jié)合模式。主要通過遙測故障電流信息，并以無線傳輸?shù)姆绞絺鹘o主站及相應(yīng)的配網(wǎng)管理人員。因此，當系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示線路故障時，會自動收集并分析故障信息，合理判斷故障類型、位置及范圍，并向主站及配網(wǎng)管理人員發(fā)出故障報警信號。

如果10 kV配網(wǎng)線路已安裝故障指示器，當10 kV配網(wǎng)在運行中出現(xiàn)接地故障或短路故障時，區(qū)域內(nèi)的所有故障指示器就會處于閃爍狀態(tài)，快速定位故障點，向配網(wǎng)管理人員發(fā)出故障警示，并采取有效的故障搶修措施，有效提高10 kV配網(wǎng)運行的安全性、穩(wěn)定性。例如某區(qū)域10 kV配網(wǎng)在運行過程中突然發(fā)生故障，在故障指示器的指示下，配網(wǎng)管理人員第一時間獲取故障信息，快速定位故障后，將故障點進行隔離，并向調(diào)度部門申請，開展搶修作業(yè)，以最快的搶修速度恢復(fù)供電，降低配網(wǎng)故障的影響范圍。通過故障指示器的應(yīng)用和改變傳統(tǒng)的人工線路巡視模式，實現(xiàn)對線路故障的實時監(jiān)測，不僅節(jié)省了人工，還提高了搶修效率，有效提升了配電網(wǎng)的服務(wù)水平。

3 自動化設(shè)備應(yīng)用實例

2020年初某供電所管轄范圍內(nèi)發(fā)生多起10 kV配電線路故障，嚴重影響了該所的供電質(zhì)量。本文以35 kV松柏站10 kV大車線F05線路故障搶修為例，對自動化設(shè)備的應(yīng)用進行了分析。

3.1 線路故障概述

2020年2月15日21：45，35 kV松柏站10 kV大車線F05線路發(fā)生跳閘事故。事故發(fā)生當天為中雨天氣，該線路屬于饋線自動化線路。當天刮風下雨天氣吹斷樹枝，導(dǎo)致樹枝搭在10 kV大車線#50—#51桿段導(dǎo)線上造成線路跳閘。

3.2 故障原因

發(fā)生此次線路故障的原因主要有：①松柏供電所對線路日常維護不到位，未能及時、完全消除線路缺陷、隱患。②10 kV大車線線行跨越坡嶺，樹木較高、較脆，在雷雨大風天氣容易被吹倒搭在線上，造成安全隱患。

3.3 故障處理過程

當35 kV松柏站10 kV大車線F05線路發(fā)生故障時，立即組織運維班組進行故障處理，21：45開始故障處理，23：50全線恢復(fù)供電。具體故障處理過程如下。

1)2020年2月15日21：45，運維班組接配調(diào)通知，35 kV松柏站10 kV大車線F05線路過流動作，重合成功，#15桿15T1開關(guān)已停電，供電所立即組織運維人員進行故障巡視。

2)2020年2月15日22：05，初次巡查發(fā)現(xiàn)15T1開關(guān)后段線路無異常、60T1開關(guān)和新光支線4T1開關(guān)均在分閘位置(2個開關(guān)均具有重合閘功能)、中國移動支線1T1開關(guān)已退出運行，22：07向調(diào)度申請試送10 kV大車線#15桿15T1開關(guān)，試送不成功。

3)繼續(xù)對15T1開關(guān)后段線路進行故障巡視，22：20手動斷開10 kV大車線下朗支線2T1開關(guān)、退出60T1開關(guān)和新光支線4T1開關(guān)分合閘壓板，22：46向調(diào)度申請試送10 kV大車線15T1開關(guān)，試送不成功。

4)由上述操作判斷故障點在15T1開關(guān)至下朗支線2T1開關(guān)至60T1開關(guān)段線路，繼續(xù)對該段線路進行故障巡視，23：28發(fā)現(xiàn)10 kV大車線#50—#51桿段線路有樹枝搭線造成線路跳閘，清理樹枝后，23：35向調(diào)度申請合上10 kV大車線下朗支線2T1開關(guān)，23：50向調(diào)度申請試送15T1開關(guān)，試送成功，全線恢復(fù)供電。

3.4 自動化開關(guān)應(yīng)用

在此次線路故障搶修過程中合理應(yīng)用了自動化開關(guān)設(shè)備。故障發(fā)生后，運維人員對10 kV大車線15T1開關(guān)閉鎖合閘操作，對故障點進行正確隔離處理，同時對10 kV大車線60T1開關(guān)、新光支線4T1開關(guān)進行失壓分閘，自動隔離處理故障點，提高搶修工作效率，以最快速度恢復(fù)全線供電，有效提升了配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

4 結(jié)語

為有效提升10 kV配電線路故障搶修效率，應(yīng)結(jié)合線路實際情況，合理運用饋線自動化開關(guān)和故障指示器等配網(wǎng)自動化設(shè)備。通過自動化開關(guān)的實際應(yīng)用，幫助運維人員快速查找并定位故障點，自動隔離故障點，及時展開故障搶修，以最快速度恢復(fù)全線供電，保證配電網(wǎng)良好的運行狀態(tài)。