電力系統(tǒng)配電自動化的常見故障和處理技術(shù)

姚瑤

摘要：在我快速發(fā)展過程中，經(jīng)濟在迅猛發(fā)展，社會在不斷進步，電力系統(tǒng)發(fā)展中，配電設(shè)備自動化已成為主要發(fā)展趨勢。配電設(shè)備自動化可顯著提高電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量，這也有利于電力行業(yè)的穩(wěn)步前行。但我國的電力需求較大，電力系統(tǒng)中設(shè)備的運行情況會直接影響到系統(tǒng)建設(shè)，因此全面分析配電自動化和故障處理具有積極的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：配電電網(wǎng);智能化;自動化故障處理技術(shù)

引言

隨著國內(nèi)外經(jīng)濟的發(fā)展、科技水平的不斷進步，對電力系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。當前電力系統(tǒng)正朝著自動化、智能化、信息化的方向穩(wěn)健邁進，配電及自動化技術(shù)更是集裝置遠程管控技術(shù)、計算機信息技術(shù)于一身。配電自動化使電力企業(yè)技術(shù)人員能夠遠程操控有關(guān)的裝置，確保人員的安全，逐步提升工作效率，一旦系統(tǒng)或者其他部位發(fā)生故障，即可對所發(fā)生的問題展開系統(tǒng)分析，同時提出相應(yīng)的策略予以解決。

一、配電電網(wǎng)自動化故障處理技術(shù)的意義

配電電網(wǎng)自動化故障處理技術(shù)就是在如今的配電系統(tǒng)逐漸智能化的背景下，通過進一步利用智能化技術(shù)實現(xiàn)自動對配電電網(wǎng)中存在的問題進行檢測，甚至對可能出現(xiàn)的問題進行預(yù)測，并最終對這些問題進行及時反饋和報警，且自動采取一定的措施完成對故障的初步處理的技術(shù)。該技術(shù)最直接的目的就是保障供電的穩(wěn)定性，即使配電網(wǎng)出現(xiàn)一定問題，也可以保障配電可以繼續(xù)供電;即便發(fā)生大規(guī)模的故障，也可以盡可能的將停電范圍縮小。

二、電力系統(tǒng)配電自動化故障處理措施

（一）框架保護動作故障

某地鐵線路中，北延線牽引變電所中部設(shè)有兩個電流保護裝置，如出現(xiàn)整流器故障，則保護裝置可自動啟動，或直交流進線開關(guān)發(fā)生跳閘現(xiàn)象，直流饋線開關(guān)不會跳閘，受故障牽引的影響出現(xiàn)變電所跨區(qū)供電現(xiàn)象，觸網(wǎng)不停電。若主流開關(guān)柜出現(xiàn)嚴重的故障，則直流饋線、直、交流進線和相鄰變電所的直流饋線開關(guān)直接跳閘，而這也是引發(fā)電力系統(tǒng)配電自動化故障的主要原因。對此，施工人員需采用跨區(qū)供電開關(guān)及時處理線路故障，保證供電質(zhì)量。若電位限制裝置出現(xiàn)不同程度的舉動問題，則系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，電壓元件因此跳閘，但接觸網(wǎng)本身可實現(xiàn)單邊供電，所以地鐵供電系統(tǒng)也可安全、平穩(wěn)運行。

（二）配電終端通信中斷

配電終端通信中斷大多表現(xiàn)為主站系統(tǒng)中終端是否在線欄為“否”，此類缺陷為危急缺陷，需盡快安排人員消缺。這類故障的誘因大致可分為兩類，一是信通部門管轄的通信光纜、OLT或ONU發(fā)生故障導致通信中斷，二是DTU本體故障。此類故障發(fā)生時，配電自動化運維人員應(yīng)立即聯(lián)系信通部門相應(yīng)負責人，核實是否為通信部分出現(xiàn)故障，若是通信故障則需配合信通部門做好相關(guān)消缺工作，反之則應(yīng)安排運維人員前往掉線的站點排查DTU的故障。運維人員到達現(xiàn)場后，應(yīng)首先巡視DTU的電源是否正常工作，具體表現(xiàn)為DTU的工作指示電源燈是否為綠。若是DTU失電所致，首先排查DTU空氣斷路器是否合上，其次排查配電房內(nèi)電壓互感器柜空氣斷路器是否合上。若空氣斷路器位置均正確，因大多DTU由電壓互感器柜供電，則查看電壓互感器柜熔絲是否已熔斷，再檢查DTU供電接線端子是否緊固。具體操作可用萬用表測量端子正負極電壓，若為48V則正常，反之則緊固電壓不正常的兩根端子。若仍然無效，可能由DTU的電壓轉(zhuǎn)換裝置故障導致，使電源無法輸出正常的工作電壓。此類故障需上報上級，將故障站所掛牌并聯(lián)系廠家更換故障配件。此外配電終端電源板故障也會導致掉線，處理方式與電壓轉(zhuǎn)換裝置相同。若DTU電源指示燈顯示正常，首先巡視通信網(wǎng)線是否插入正常、網(wǎng)線是否完好，再檢查DTU是否出現(xiàn)死機，ONU是否出現(xiàn)過熱等現(xiàn)象，此類故障可通過重啟設(shè)備恢復通信。此外，變電站的某些工作可能中斷OLT服務(wù)，也會導致配電終端的掉線。若是新投運的DTU出現(xiàn)投運后立刻掉線，也可能是主站配置時波特率、IP地址等配置錯誤導致通信異常。

（三）強化信息和安全管控工作

要推動電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化最大規(guī)模、范圍的應(yīng)用，就要從源頭上強化信息方面管控的力度。信息管控是自動化系統(tǒng)中最基本的一項功能，其工作方式是對配電網(wǎng)運行信息的實時更新，并存儲分類這些配電網(wǎng)信息，為后續(xù)操作人員詳細查看這類信息提供便利條件。信息系統(tǒng)內(nèi)所存儲的信息，往往處于隨時更新的狀態(tài)，精確性和實時性較強。在配電自動化實現(xiàn)系統(tǒng)化的同時，給操作人員的計算機應(yīng)用能力和信息管控技術(shù)提出了新的更高要求。在配電網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中，配電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫同樣在實時地接收、篩選、分類、存儲各種來源信息，譬如后續(xù)配電網(wǎng)系統(tǒng)在運維時出現(xiàn)故障，自動化系統(tǒng)即可在第一時間科學處置現(xiàn)場所反饋的信息，進而釋放出正確的處置指令，完成對配電過程的管控、相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)?，進而高效、便捷地處置故障。因此，配電自動化系統(tǒng)的信息管控系統(tǒng)在信息存儲分析后，把輸送環(huán)節(jié)中的每個運行關(guān)節(jié)、運行現(xiàn)況加以匯總，在故障出現(xiàn)前就釋放出明確的預(yù)警信號，進而運用切實可靠的策略予以處置?？傮w上配電系統(tǒng)的信息管控功能是電力系統(tǒng)自動化最為基礎(chǔ)的一環(huán)，唯有注重信息管控的工作，方能在后續(xù)系統(tǒng)運作時規(guī)避大的損失，對信息管理的重視，有助于提高電力系統(tǒng)配電自動化的運行效率，維護系統(tǒng)正常的安全、可靠。在當前配電系統(tǒng)運行過程中，配電網(wǎng)運行的自動化系統(tǒng)均設(shè)有斷路裝置，有助于在配電線路出現(xiàn)故障時實施應(yīng)急策略、自動跳閘等，接著可以對系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息加以記錄分析并反饋至工程技術(shù)工作人員，逐步排查明確故障出現(xiàn)的方位，直到故障完全排除后方能再度閉合重新運作，使整個配電網(wǎng)絡(luò)得以通暢運行。因此，強化配電自動化系統(tǒng)的安全管控，有助于將故障產(chǎn)生的具體方位同正常線路隔離開來，以事先對潛在故障開展預(yù)測性的分析和研究，在故障出現(xiàn)后第一時間實施切實可靠的處置策略，將其對配電系統(tǒng)的影響降至最低。

（四）故障檢測及定位技術(shù)

當前故障檢測及定位技術(shù)手段主要有4種：（1）通過在線路上安裝重合器、分段器、斷路器等器件來對故障位置進行判定和隔離;（2）通過繼電器進行保護并判斷故障位置;（3）使用故障指示器;（4）在各個分支線路上安裝相關(guān)熔斷器件。本文主要對故障指示器技術(shù)進行闡述。故障指示器技術(shù)主要是對發(fā)生短路后的故障進行檢測，凡是出現(xiàn)故障電流特性的線路都會觸發(fā)自動指示器，所以在發(fā)生故障后，故障點就會被確定在觸發(fā)的指示器和未觸發(fā)的指示器之間的區(qū)域。且現(xiàn)在以故障指示器為基礎(chǔ)的故障定位系統(tǒng)的反映更為迅速，可以對故障完成快速的定位，更能滿足配電電網(wǎng)智能化的要求。在以故障指示器為基礎(chǔ)的故障的定位系統(tǒng)中故障定位算法也十分重要，當前較為常用的方法有行波算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、基于FTU的故障定位算法等。而要確保故障檢測和定位技術(shù)功能的正常發(fā)揮還要確保即時通信技術(shù)可以對信息傳輸過程做出保障，目前主要的解決方式是使得故障指示器和數(shù)據(jù)采集器之間只有一個地址，從而使得故障定位更加快速、簡便。

結(jié)語

電力系統(tǒng)配電自動化是一門系統(tǒng)完備的科學，只有準確、科學地分析配電自動化常見的故障問題，才能積極有效地提出解決配電自動化故障的合理措施，進而更好地服務(wù)于配電網(wǎng)事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，整體提高配電網(wǎng)質(zhì)量。

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