基于10 kV配電線路故障定位系統(tǒng)的實(shí)踐要點(diǎn)簡(jiǎn)析

劉源源

摘 要：由于配電線路的供電半徑較長(zhǎng)，分支線路較多，并且搭接著大量用戶，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，對(duì)電網(wǎng)供電的安全性和可靠性造成了較大的影響。簡(jiǎn)要分析了10 kV配電線路故障定位系統(tǒng)的實(shí)踐要點(diǎn)，希望可以為相關(guān)人員提供一些有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：10 kV配電線路；故障定位系統(tǒng)；故障指示器；接地故障

中圖分類號(hào)：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.131

目前，電力企業(yè)通常采用人工的方法來(lái)巡視故障點(diǎn)，如果在莊稼生長(zhǎng)期和大風(fēng)、大雪等惡劣天氣中出現(xiàn)了故障，或者線路處于地形復(fù)雜地區(qū)，例如山溝、河流等，那么巡視人員在查找故障時(shí)就存在著較大的難度，需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間和較多的精力，人力資源和物力資源消耗較大，且導(dǎo)致的停電時(shí)間較長(zhǎng)。針對(duì)這種情況，就需要應(yīng)用配電線路故障定位系統(tǒng)。

1 配電線路故障定位系統(tǒng)

10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地，是一種典型的小電流接地系統(tǒng)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，配電網(wǎng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接地和相間短路故障，出現(xiàn)較多的是接地故障，特別是在惡劣天氣環(huán)境下，例如雷雨、大風(fēng)等，比較容易出現(xiàn)單相接地故障。單相接地故障會(huì)降低故障相對(duì)地電壓，會(huì)導(dǎo)致停電問題。在故障查找的過程中，無(wú)故障線路的正常供電也會(huì)受到影響，降低了供電可靠性。

1.1 系統(tǒng)功能介紹

1.1.1 故障指示器

在架空線和電纜等線路或者開關(guān)柜的出線電纜頭上安裝故障指示器。故障指示器主要由數(shù)字編碼和無(wú)線調(diào)制發(fā)射單元、就地指示部分、故障電流檢測(cè)線路等組成。如果線路發(fā)生了短路故障，就會(huì)觸發(fā)故障分支上的指示器，同時(shí)，借助于發(fā)射單元，以無(wú)線電波的方式向IPU發(fā)射數(shù)字編碼信號(hào)。

1.1.2 數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)

具體來(lái)講，數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)主要是用來(lái)接收IPU送來(lái)的無(wú)線信息，然后經(jīng)過解調(diào)和解碼將其顯示出來(lái)。數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)需要架設(shè)高架天線，以有效接收數(shù)據(jù)，并通過用戶監(jiān)控信息系統(tǒng)來(lái)進(jìn)一步處理這些數(shù)據(jù)。

1.1.3 用戶監(jiān)控信息系統(tǒng)

故障的指示和定位功能就是由用戶監(jiān)控信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。該系統(tǒng)結(jié)合了GIS系統(tǒng)，有一個(gè)獨(dú)立的軟件子系統(tǒng)就會(huì)形成。這個(gè)子系統(tǒng)可以劃分為兩個(gè)部分，分別是配電網(wǎng)圖形編輯系統(tǒng)和故障檢測(cè)與定位系統(tǒng)。配電網(wǎng)圖形編輯系統(tǒng)主要用來(lái)創(chuàng)建和修改配電網(wǎng)絡(luò)圖；故障檢測(cè)與定位系統(tǒng)則包括了地理信息系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)，它可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和故障，并實(shí)時(shí)定位故障點(diǎn)，為電力線路的維護(hù)和事故搶修工作提供保障，促進(jìn)配電網(wǎng)設(shè)施的管理，更加科學(xué)地錄入、查詢和統(tǒng)計(jì)設(shè)施信息。

1.2 系統(tǒng)的工作原理

在檢測(cè)相間或者單相接地短路故障點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)故障指示器，給出紅色顯示，同時(shí)，發(fā)出無(wú)線調(diào)制解碼信息，線路指示器發(fā)來(lái)的信息被IPU接收到后，首先綜合IPU的地址碼信息和指示器的編碼信息開始解調(diào)和解碼。解碼調(diào)制后發(fā)射，由數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)接收和解調(diào)，然后發(fā)送給通訊主站作進(jìn)一步的處理，最后向監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)傳送信號(hào)，計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)通過綜合處理數(shù)據(jù)來(lái)定位故障通路，并將其標(biāo)識(shí)于電子地圖中。

2 10 kV配電線路故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

勵(lì)磁涌流、高次電流和電流波動(dòng)等因素不會(huì)影響到線路信號(hào)的檢測(cè)，電纜分布旁路更不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。通過設(shè)置短信平臺(tái)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向預(yù)先設(shè)定的相關(guān)人員的手機(jī)上發(fā)送告警信息。應(yīng)用數(shù)字編碼，可以使一種狀態(tài)與一組編碼相對(duì)應(yīng)，并進(jìn)行較為可靠的傳輸。利用數(shù)字編碼傳輸信息沒有較大的干擾，且發(fā)射時(shí)間較短，通常僅需要0.5 s左右，發(fā)射功率為2 W。利用環(huán)氧樹脂來(lái)澆注密封線路故障指示器，不會(huì)受到外界條件的影響，使用壽命較長(zhǎng)。在線路越多的地點(diǎn)安裝故障指示器，并將線路分成多個(gè)故障排查段，則故障定位區(qū)域越小，巡視人員只需要花費(fèi)較短的時(shí)間就可以查找出故障點(diǎn)。

2.2 應(yīng)用效果

我們?cè)谀?0 kV配網(wǎng)中安裝了配電線路故障定位系統(tǒng)，并獲得了較好的運(yùn)行效果——降低了配網(wǎng)線路巡線人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了故障查找的時(shí)間，顯著提升了供電可靠性。相關(guān)的實(shí)踐研究表明，該控制系統(tǒng)有著先進(jìn)、合理的設(shè)計(jì)，能夠十分穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。該10 kV線路在雷雨天氣經(jīng)常會(huì)有跳閘問題出現(xiàn)，因?yàn)榈靥幧絽^(qū)，地形條件較為復(fù)雜，而且線路較長(zhǎng)，所以巡線人員的工作難度較大。相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明，安裝配電線路故障定位系統(tǒng)后，縮短的跳閘故障點(diǎn)查找時(shí)間在60 min左右，加快了事故處理速度，降低了配網(wǎng)線路巡線人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)，也不會(huì)損失較大的供電量，提升了供電可靠性。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過上文的敘述分析我們得知，10 kV配電線路是我國(guó)電網(wǎng)中十分重要的組成部分，它對(duì)供電質(zhì)量和供電可靠性會(huì)產(chǎn)生直接的影響。但是因?yàn)樽陨硖攸c(diǎn)，10 kV配電線路在一些惡劣天氣或在其他因素影響下容易出現(xiàn)故障，采用傳統(tǒng)的人工巡視查找方式存在較大的問題和弊端，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段人們生產(chǎn)、生活對(duì)供電可靠性的需求。針對(duì)這種情況，我們可以應(yīng)用故障定位系統(tǒng)來(lái)判斷故障區(qū)域，提升供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕