自動化設(shè)備在10kV配電線路故障搶修中的應(yīng)用研究

摘要：配電自動化設(shè)備的應(yīng)用具有重要作用，采用饋線自動化設(shè)備和故障指示器等來快速查找故障點，可以確保整個電網(wǎng)可靠運行。文章通過分析故障指示器、饋線自動化設(shè)備在10kV配電網(wǎng)故障搶修的應(yīng)用，為有效解決10kV配電網(wǎng)的線路故障問題提供了重要措施，從而提高了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路；自動化設(shè)備；配電網(wǎng)；故障搶修；故障指示器 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2015）32-0042-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.023

隨著國家對電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，直接面向用戶，但是由于線路的開放性和廣泛性，最終影響配電網(wǎng)的運行效率，在受到天氣因素、外力影響以及用戶設(shè)備等問題時，可能會出現(xiàn)多種多樣的線路故障問題，造成設(shè)備無法正常使用，甚至可能出現(xiàn)大面積停電現(xiàn)象，不利于社會的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。本文提出了配電自動化設(shè)備應(yīng)用的重要性，并且采用饋線自動化設(shè)備以及故障指示器等來快速查找故障點，確保整個電網(wǎng)可靠運行，避免帶來經(jīng)濟(jì)損失或者是社會不穩(wěn)定的影響。

1 10kV配電網(wǎng)線路故障問題

配電網(wǎng)在運行過程中，由于故障問題，造成停電次數(shù)不斷增加，在停電時間較長時會對正常生產(chǎn)和生活造成不利影響，并且對供電企業(yè)造成一定的電量損失，影響其生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)效益，因此針對配電網(wǎng)故障問題，必須要采取快速措施，確定出故障點以及隔離故障點，從而快速復(fù)電，避免由于停電問題帶來的損失，同時縮短故障停電時間，提高配電網(wǎng)運行效率。

2 自動化設(shè)備在10kV配電網(wǎng)故障搶修中的應(yīng)用

基于計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下，配電自動化融合了現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)以及電力設(shè)備等，能夠針對配電網(wǎng)在運行過程中出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行實時檢測、保護(hù)、控制和計量。在自動化設(shè)備的應(yīng)用下，提升供電企業(yè)的供電質(zhì)量，并且通過現(xiàn)代化電子技術(shù)與用戶建立關(guān)系，有助于提升供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。采用配電自動化設(shè)備針對10kV配電網(wǎng)故障問題進(jìn)行快速的定位、隔離以及恢復(fù)，減少饋線故障跳閘發(fā)生率。本文在研究自動化設(shè)備中，引入了故障指示器以及饋線自動化設(shè)備，推動了配電網(wǎng)的智能化和自動化進(jìn)程，加快對故障問題的定位以及恢復(fù)功能，提高配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性，能夠快速恢復(fù)故障問題，滿足不同用戶的用電需求。具體從故障指示器以及饋線自動化設(shè)備兩個方面進(jìn)行分析：

2.1 故障指示器

在配電網(wǎng)運行中，引入故障指示器，將其安裝在架空線、電力電纜設(shè)備或者是箱式變、環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜中，在線路出現(xiàn)接地故障或者是發(fā)生短路問題時，通過故障指示器就可以快速檢測到故障電流指示故障的具體位置，一般由變電站出線到故障點區(qū)間內(nèi)所有的故障指示器會出現(xiàn)閃爍狀態(tài)，這就對施工人員提供了預(yù)警提示，能夠根據(jù)故障指示器提供的信息，快速定位故障區(qū)域，查找配電網(wǎng)在運行中的故障點，因此故障指示器具有實時的監(jiān)測作用。例如：某配電網(wǎng)在運行工程中，搶修技術(shù)人員根據(jù)故障指示器接到側(cè)故障以及短路動作報警信息之后，搶修人員針對配電網(wǎng)進(jìn)行全面排查，巡視整個電纜支線，最終發(fā)現(xiàn)在一個支線中由A、B相銅鋁線連接導(dǎo)線處發(fā)生燒壞現(xiàn)象，并且連接點出現(xiàn)了其他故障問題，具體如圖1所示：

圖1 電纜線路故障指示器動作示意圖

搶修人員在找出故障點之后，向調(diào)度申請投入整個線路重合閘，最終恢復(fù)全線供電。該故障是從變電站出現(xiàn)位置到故障點區(qū)間，由故障指示器準(zhǔn)確動作，在配電網(wǎng)自動化設(shè)備的智能化中同步發(fā)出預(yù)警信號，為搶修人員提供了信號指示，便于及時、快速地對故障點進(jìn)行定位，避免由于長時間停電對生產(chǎn)生活造成影響，縮短停電時間，盡快修復(fù)故障點。

2.2 饋線自動化開關(guān)

電力系統(tǒng)中，將饋線自動化開關(guān)分為：（1）智能柱上斷路器。一般從饋線實際功能出發(fā)，配置了自動化控制單元以及保護(hù)單元，在應(yīng)用中通過切斷短路電流、負(fù)荷電流或者是零序電流，對斷路器、零序以及重合閘進(jìn)行加速保護(hù)，一般智能柱上的斷路器安裝在饋線的支線或者是干線位置上。（2）智能柱上負(fù)荷開關(guān)，該設(shè)備實現(xiàn)了饋線自動化的相關(guān)功能的要求，不僅能夠切斷負(fù)荷電流、零序電流，并且可以為電流型以及電壓型靈活配置。同時還兼顧無壓延時分閘以及有壓延時合閘的功能，可以對故障點進(jìn)行自動隔離處理，一般該設(shè)備安裝在饋線的支線或者是主線位置上。（3）分支線分界饋線，該設(shè)備從饋線自動化設(shè)備的功能出發(fā)，不僅具有自動控制作用，還具有一定的保護(hù)功能，在饋線出線斷路器與干線分段自動化斷路器相互配合下，確保在用戶側(cè)相間短路故障以及單相接地故障中能夠自動切除故障，避免發(fā)生跳閘事件，影響正常配電網(wǎng)通電。（4）饋線自動化的智能控制器，該設(shè)備一般與斷路器、重合器以及負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行連接，能夠控制多個參數(shù)，提高保護(hù)功能，為故障提供重要措施。以上四種饋線自動開關(guān)，在故障檢測和搶修過程中根據(jù)自身的特點具體選用。針對10kV配電網(wǎng)饋線在實施動態(tài)監(jiān)測和控制過程中，利用線路故障分段隔離技術(shù)以及通信技術(shù)，將線路設(shè)備與變電站相互配合，避免變電站出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，減少和降低電源側(cè)開關(guān)動作次數(shù)，最終達(dá)到檢測故障的目的。如圖2所示為電阻接地系統(tǒng)配置主干線分段斷

路器：

圖2 電阻接地系統(tǒng)配置主干線分段斷路器示意圖

如圖2所示：CB為饋線自動出現(xiàn)斷路器，一般配備時限保護(hù)以及二次重合閘；FB為主干線分段斷路器，一般配備時限保護(hù)以及二次重合閘功能；ZSW1為分支線分界負(fù)荷開關(guān)；LSW為聯(lián)絡(luò)開關(guān)；ZB1為分支線分界斷路器，一般配備時限保護(hù)以及二次重合閘功能。除此之外，圖中的方框代表斷路器，圓圈代表的是負(fù)荷開關(guān)，填充黑色部分代表的是閉合狀態(tài)，白色部分代表的是開關(guān)處于分閘狀態(tài)。在線路出現(xiàn)故障時，ZB1與分支線用戶分界負(fù)荷開關(guān)YSW1與YSW2之間出現(xiàn)了永久性故障，其中ZB1能夠在故障發(fā)生時起到跳閘保護(hù)功能，并且將分支線用戶的開關(guān)進(jìn)行快速分開，稍后自動重合閘。針對這種永久性故障，采用ZB1分支線分界斷路器再次跳閘之后，將其閉鎖合閘，快速隔離故障點，解決故障問題。具體工作流程如圖3所示：

圖3 永久性故障的隔離示意圖

當(dāng)完成故障隔離之后，由饋線自動化開關(guān)通過通信技術(shù)以及調(diào)度系統(tǒng)將故障信息傳達(dá)給搶修人員，搶修人員在接收到信息之后，全面了解大面積停電事故，快速排查整個線路，針對故障提示點，展開搶修工作，并且通過故障定位以及隔離故障點，迅速恢復(fù)故障問題，為10kV配電網(wǎng)故障搶修問題提供了效率和技術(shù)支撐，降低由于故障問題帶來的損失。

3 結(jié)語

綜上所述，為了快速解決10kV配電網(wǎng)故障問題，在現(xiàn)代化技術(shù)、通信技術(shù)以及配電網(wǎng)系統(tǒng)相結(jié)合下，本文主要采用故障指示器以及饋線自動化開關(guān)設(shè)備，根據(jù)不同故障問題，快速查找故障點，做好故障的定位、隔離以及恢復(fù)工作，為搶修人員提供了實時的故障信息，避免由于線路跳閘故障或者是單相接地故障問題，造成大面積停電現(xiàn)象，盡可能地縮短停電時間，盡快恢復(fù)故障，確保10kV配電網(wǎng)正常供電，提高配電網(wǎng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。

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作者簡介：盧錦祥（1982-），男，廣東江門人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門新會供電局電力工程技術(shù)工程師，研究方向：配電線路故障分析。

（責(zé)任編輯：陳 潔）