快速精準(zhǔn)選段方式處置配網(wǎng)接地故障分析

陳芬 吳楓

摘 要：配電網(wǎng)絡(luò)作為電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，具有電壓等級(jí)多、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備類型多樣、作業(yè)點(diǎn)多面廣等特點(diǎn)。隨著配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模和市場需求的不斷擴(kuò)大，配電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率，成為供電安全與否的關(guān)鍵。為進(jìn)一步促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展與供電水平的提高，加強(qiáng)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)維管理和建設(shè)改造有著不容小覷的作用。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);單相接地故障;選段隔離

前言

近年來，隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化水平需求的不斷增加，促使電力企業(yè)配電網(wǎng)自動(dòng)化水平得到快速的提升。為了更好的實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，根據(jù)架空型網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，強(qiáng)化柱上“三遙”開關(guān)配置，同時(shí)完善自動(dòng)化系統(tǒng)功能建設(shè)，以及通過對(duì)故障處置的方法與應(yīng)用過程和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，從而形成目前的“一二次融合開關(guān)精準(zhǔn)選段跳閘”隔離與“站內(nèi)開關(guān)選線+遙控分段拉閘”隔離的兩種成熟的配網(wǎng)單相接地故障智慧處置模式。以下通過案例來對(duì)兩種不同的方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。

一、“一二次融合開關(guān)精準(zhǔn)選段跳閘”隔離配網(wǎng)單相接地故障

05月10日13：54，配調(diào)臺(tái)自動(dòng)化系統(tǒng)顯示：扶茂變10千伏Ⅰ段母線3U0越限告警（UA=10.0kV，UB=9.2kV UC=1.153kV，3U0=8.932kV），緊接著推圖出現(xiàn)10千伏巷頭線后畬支線1#桿2Q9開關(guān)發(fā)生單相接地跳閘事項(xiàng)，隨后扶茂變10千伏 I段母線3U0越限告警信號(hào)消失，僅耗時(shí) 60秒將故障精準(zhǔn)選段隔離。

該案例配調(diào)員根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)3U0越限告警事項(xiàng)、柱上開關(guān)變位、接地動(dòng)作事項(xiàng)綜合研判，指揮設(shè)備運(yùn)維人員快速查找故障段，最終查找故障為10千伏巷頭線后畬支線7#主桿溪洲后畬新臺(tái)4#變A相避雷器擊穿，整個(gè)單相接地故障感知、故障分析、隔離指揮故障點(diǎn)查找僅耗時(shí)2分鐘。

縱觀此次故障的處置結(jié)果，10千伏巷頭線全線41臺(tái)配變，本起故障精準(zhǔn)隔離后畬支線2臺(tái)配變，與傳統(tǒng)全線拉閘相比減少39臺(tái)配變停電。

二、“站內(nèi)開關(guān)選線+遙控分段拉閘”隔離配網(wǎng)單相接地故障

04月28日 09：49，配調(diào)臺(tái)自動(dòng)化系統(tǒng)顯示：許山變10千伏Ⅱ段母線3U0越限告警，（UA=8.69kV UB=7.82kV UC=2.52kV 3U0=11.32kV），接地選線10千伏新廳線942線路，配調(diào)員充分利用自動(dòng)化系統(tǒng)該線路上的終端數(shù)據(jù)研判接地故障點(diǎn)在10千伏新廳線41#桿后段（控制丁洋支線），隨后遙控該開關(guān)轉(zhuǎn)熱備用，變電站內(nèi)3U0越限告警信號(hào)消失。

該案例配調(diào)員根據(jù)系統(tǒng)零序電流數(shù)值變化、故障指示器接地基準(zhǔn)突增量、配變電壓變化等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合研判接地故障點(diǎn)，通過“三遙”開關(guān)遙控隔離，準(zhǔn)確指揮設(shè)備運(yùn)維人員針對(duì)性查找故障段，整個(gè)故障指揮僅耗時(shí)5分鐘，最終故障點(diǎn)為10千伏新廳線丁洋分支線70#桿至71#桿導(dǎo)A相導(dǎo)線被土方車刮斷，研判準(zhǔn)確。

縱觀此次故障的處置結(jié)果，10千伏新廳線全線103臺(tái)配變，41#桿后段44臺(tái)配變，與傳統(tǒng)全線拉閘相比減少59臺(tái)配變停電。

自2018年5月起，以福建泉州南安市供電公司為試點(diǎn)應(yīng)用一二次融合開關(guān)，一二次融合開關(guān)具有故障錄波波形穩(wěn)定性高、 功耗低、采樣精度、安裝運(yùn)維方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)優(yōu)化了單相接地判斷邏輯，通過時(shí)間級(jí)差配合實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)單相接地選段跳閘，正確率可達(dá)90%以上。

三、配網(wǎng)單相接地故障選段隔離帶來的成效

（一）提升運(yùn)檢工作整體的質(zhì)量與成效

配網(wǎng)單相接地故障選段隔離與目前常規(guī)的處理過程相比，在故障研判、故障點(diǎn)查找和故障范圍隔離的時(shí)間均有大幅度降低（如下表），有效支撐配電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行和優(yōu)質(zhì)服務(wù)能力雙提升。

（二）產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益

從經(jīng)濟(jì)性的角度看，與目前常規(guī)的處理過程相比，單相接地故障能夠?qū)⒐收宵c(diǎn)隔離到最小范圍（即故障點(diǎn)的上一級(jí)開關(guān)），為企業(yè)帶來包括減少電量損失、減輕勞動(dòng)力等多方面的經(jīng)濟(jì)效益。通過以下兩個(gè)公式來簡單計(jì)算產(chǎn)生的電量增供效益：①計(jì)算出精確拉路節(jié)省的臺(tái)區(qū)數(shù)=全線臺(tái)區(qū)數(shù)-實(shí)際拉路臺(tái)區(qū)數(shù);

②計(jì)算出精確拉路節(jié)省的多供電量=（全線有功-實(shí)際拉路損失有功）*找到故障點(diǎn)時(shí)間

例如：今年1月1日至6月15日，一二次融合開關(guān)精準(zhǔn)選段接地跳閘13起，減少停電臺(tái)區(qū)數(shù)共294臺(tái)區(qū)，增加供電量2.643萬千瓦時(shí);通過柱上三遙開關(guān)遙控隔離故障12起，減少停電臺(tái)區(qū)數(shù)共354臺(tái)區(qū)，增加供電量3.443萬千瓦時(shí)，共計(jì)累計(jì)增供電量6.086萬千瓦時(shí)。

四、結(jié)束語

福建泉州公司將繼續(xù)優(yōu)化系列技術(shù)措施和管理措施，提升配網(wǎng)故障快速處置能力。一是，以建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化饋線為抓手，推動(dòng)配網(wǎng)設(shè)備智能化升級(jí)。二是，加快配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能建設(shè)，完善“全研判、全遙控”智能調(diào)度體系。三是，制定10kV配電網(wǎng)全類型故障研判指揮作業(yè)指導(dǎo)書，常態(tài)開展配網(wǎng)故障研判分析會(huì)，推進(jìn)配網(wǎng)故障處置智能化，持續(xù)助力企業(yè)提質(zhì)增效。

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