配電網(wǎng)故障研判方法的研究與應(yīng)用

楊浩

國網(wǎng)福建省電力有限公司南安市供電公司 福建南安 362300

1 造成配網(wǎng)故障的因素

企業(yè)所在地理環(huán)境較為復(fù)雜，中北部屬丘陵地帶，飛鳥、樹木、暴風(fēng)和雷電等外界因素常會影響設(shè)備的正常運(yùn)行；南部沿海地區(qū)的鹽霧、海風(fēng)和石粉等環(huán)境污染會使密集設(shè)備產(chǎn)生閃絡(luò)現(xiàn)象；此外，部分地區(qū)配電網(wǎng)自動化程度較低，無法對配電網(wǎng)設(shè)備信息實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，影響當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)度搶修指揮工作開展的及時(shí)性和精準(zhǔn)性，減少故障判斷及搶修時(shí)間，需研究新型配網(wǎng)故障分析方法，并結(jié)合科技手段的優(yōu)化實(shí)踐，提升配網(wǎng)故障的快速研判能力[1]。

2 配網(wǎng)故障研判原理

2.1 影響配網(wǎng)故障恢復(fù)時(shí)長的原因分析

獲知故障時(shí)長。由于配網(wǎng)自動化水平建設(shè)具有一定差異性，在故障發(fā)生時(shí)需通過用戶電話反饋至95598后才能獲取相關(guān)信息，不能第一時(shí)間主動獲得故障相關(guān)信息。

（2）故障點(diǎn)查找時(shí)長。因配網(wǎng)自動化水平不足，工作人員現(xiàn)場故障巡查方法單一，只能根據(jù)用戶申報(bào)情況對線路、開關(guān)進(jìn)行巡查，在明確故障范圍后方進(jìn)行故障點(diǎn)尋找巡視，所需耗時(shí)較長；

（3）故障修復(fù)耗時(shí)長。由于無法準(zhǔn)確判斷故障實(shí)際情況，維修人員只能到現(xiàn)場進(jìn)行故障檢查，有時(shí)需要根據(jù)故障原因進(jìn)行人員或物資協(xié)調(diào)，導(dǎo)致修復(fù)時(shí)間較長。

2.1 配網(wǎng)故障研判原理

判斷10千伏配網(wǎng)故障設(shè)備及位置，主要是通過IES600系統(tǒng)、故障定位、配電GPMS、用電信息采集等系統(tǒng)進(jìn)行研判分析，研判原理圖如圖1所示。

圖1 配網(wǎng)故障研判原理圖

其中，IES600系統(tǒng)和故障定位系統(tǒng)主動告知搶修指揮人員故障信息，指揮人員調(diào)用IES600和故障定位系統(tǒng)進(jìn)一步了解負(fù)荷曲線和故障區(qū)段后，再定位到配電全網(wǎng)圖系統(tǒng)了解實(shí)際電氣接線情況，通過用電采集系統(tǒng)召測全網(wǎng)圖中配變?nèi)嚯妷弘娏髑闆r，即可得知跳閘地點(diǎn)或缺相地點(diǎn)，使指揮人員無需等待現(xiàn)場檢查匯報(bào)，即可指揮首先恢復(fù)非故障段送電，特別指出用電采集系統(tǒng)原是營銷部門用于臺變信息采集和用電量分析，此次首創(chuàng)將該功能應(yīng)用于配網(wǎng)故障的搶修研判。

3 各類故障研判措施

3.1 相間短路故障

農(nóng)村地區(qū)線路由于配電網(wǎng)輸電線路較長，末端電流與負(fù)荷電流較接近的特點(diǎn)；而城鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)配網(wǎng)線路則較短且多級線路間，最大短路電流接近從而出現(xiàn)保護(hù)配置困難、以及上下級配合困難等現(xiàn)象[1]。工作原理：由故障定位系統(tǒng)監(jiān)測到相間短路故障后，搶修指揮人員通過警報(bào)聲或手機(jī)短信第一時(shí)間獲得提醒，搶修指揮人員可立即調(diào)取IES600系統(tǒng)站內(nèi)接線圖，調(diào)取該線路負(fù)荷曲線，以此判斷線路是否出現(xiàn)開關(guān)跳閘或饋線開關(guān)跳閘，如在一條饋線上安裝數(shù)個(gè)分段開關(guān)，則由GPMS系統(tǒng)及用電采集系統(tǒng)綜合判斷完成。相間短路故障研判整個(gè)過程均在電腦客戶端完成。搶修指揮人員只需要熟練操作，在短短幾分鐘時(shí)間內(nèi)即可完成一系列判斷。

3.2 缺相故障

在日常工作中，如果因線路而造成缺相，通常較難尋找到故障點(diǎn)，而缺相往往由線路刀閘或開關(guān)接觸脫落所導(dǎo)致，巡視過程難以發(fā)現(xiàn)。缺相故障研判對缺相地點(diǎn)進(jìn)行基本判斷后，再指揮現(xiàn)場人員直奔現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)檢查是否缺相。線路缺相主要有以下來源：一是來自故障定位系統(tǒng)瞬間故障后恢復(fù)，召測配變信息時(shí)發(fā)現(xiàn)；二是客戶反映電壓突變或沒電時(shí)，召測配變信息發(fā)現(xiàn)。

10kV配變的接線方式主要為△-Y接線。當(dāng)配變△側(cè)輸入電壓缺一相時(shí)，則必有一個(gè)繞組和另外兩個(gè)繞組的總電壓為線電壓，反應(yīng)到Y(jié)側(cè)則有一相電壓為220V正常，另外兩相電壓相加等于220V，根據(jù)此現(xiàn)象，在用電采集系統(tǒng)中可便于找到故障區(qū)段。

3.3 接地故障

在不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于故障較為特殊復(fù)雜，并且線路結(jié)構(gòu)參數(shù)、電磁干擾和互感器非線性特征會對故障判定造成影響，故障電流不明顯，判斷接地故障難度較大，本文采用新穎的接地智能放大器輔助判斷接地區(qū)段。

工作原理：使用科學(xué)、合理的中電阻及時(shí)將接地故障轉(zhuǎn)化為相間故障，同時(shí)利用故障定位系統(tǒng)對接地故障點(diǎn)進(jìn)行精確的判斷。在故障定位系統(tǒng)檢測過程中，接地故障和相間短路故障的報(bào)警短信不同，發(fā)生接地故障時(shí)并不會作用于保護(hù)動作開關(guān)跳閘；因此，監(jiān)控員在搶修指揮人員配合下將站內(nèi)開關(guān)轉(zhuǎn)熱備用處理，再根據(jù)GPMS全網(wǎng)圖指導(dǎo)現(xiàn)場人員隔離相應(yīng)開關(guān)，最后將站內(nèi)開關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)行恢復(fù)非故障段送電，減少巡視時(shí)間，加快復(fù)電時(shí)間。

3.4 其他故障

除上述3種主要故障研判之外，還可進(jìn)一步擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)更多功能為其他類型故障進(jìn)行研判。如單臺公用配電故障研判、復(fù)雜聯(lián)絡(luò)線故障研判、導(dǎo)致站內(nèi)開關(guān)過流跳閘研判等，但基本研判分析原理與上述3種一樣，將其中集中靈活結(jié)合使用，提高研判的成功率。

4 結(jié)語

綜上所述，通過采用IES600、配電GPMS、用電信息采集系統(tǒng)、故障定位系統(tǒng)對故障進(jìn)行精確判斷，并根據(jù)實(shí)際情況采取針對性措施，大大降低因配網(wǎng)故障對電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行造成的不良影響，促進(jìn)電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。