10kV配電線路故障與其自動(dòng)化運(yùn)行維護(hù)研究

李有發(fā)

摘要：全面落實(shí)輸配電系統(tǒng)的優(yōu)化工作，能夠?yàn)殡娏€路的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的保障，這同樣也是確保社會(huì)電力資源得以有效供應(yīng)的前提。然而，就目前配電線路的輸電現(xiàn)狀看來，線路故障問題的出現(xiàn)降低了電力能源的供應(yīng)效果。面對(duì)這種現(xiàn)象，自動(dòng)化技術(shù)的使用能夠及時(shí)解決配電線路中的故障問題，自動(dòng)化維護(hù)配電線路，為配電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。鑒于此，本文立足于饋線自動(dòng)化概述，對(duì)10kV配電線路中經(jīng)常出現(xiàn)的故障以及引發(fā)故障的原因和自動(dòng)化技術(shù)在故障線路中的應(yīng)用展開如下探討。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路;故障;自動(dòng)化維護(hù)

1.饋線自動(dòng)化概述

饋線自動(dòng)化作為一種信息技術(shù)快速發(fā)展下的新興技術(shù)，具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)配電線路運(yùn)行的功能，能夠及時(shí)鎖定配電線路的故障發(fā)生位置，將故障部位和其他部位隔離開來，以免故障問題進(jìn)一步惡化，保障其他部分處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。從當(dāng)前的10kV配電線路中可以看出，不同的線路自動(dòng)化模式也不同。比如，架空線路的自動(dòng)化模式包含了主站集中化以及智能化等類型，自動(dòng)化功能得到了很好地應(yīng)用。為了能夠進(jìn)一步提升自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，就需要結(jié)合電壓時(shí)間型、智能化以及主站集中化，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)線路故障的精準(zhǔn)定位、復(fù)位以及隔離。使用智能化的處理方法應(yīng)對(duì)架空線路、混合線路以及電纜線路中的故障，能夠確保故障處理效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用具有免維護(hù)特點(diǎn)，而且其作用的發(fā)揮不依賴于通信系統(tǒng)和主站。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度分析，智能化故障處理方式具有投資少、見效快的優(yōu)勢(shì)。

2.10kV配電線路常見故障及產(chǎn)生原因

2.1短路故障

短路故障是10kV配電線路運(yùn)行過程中出現(xiàn)概率比較高的一種故障類型，導(dǎo)致這種故障出現(xiàn)的主要原因來自于以下方面：（1）外力破壞。外力作用破壞了10kV配電線路的防護(hù)措施，致使其由于保護(hù)不當(dāng)而出現(xiàn)了一系列的問題。（2）很多鳥類筑巢會(huì)選擇集中性的配電線路，因此，就會(huì)增加配電線路出現(xiàn)短路問題的概率，進(jìn)而引發(fā)跳閘故障。（3）受到了自然環(huán)境因素的影響。由于配電線路基本上被設(shè)置在空曠的區(qū)域，雷擊現(xiàn)象很容易造成絕緣子表面斷線。同時(shí)，惡劣的氣候環(huán)境也會(huì)導(dǎo)致配電線路產(chǎn)生震動(dòng)，或者在空氣放電擊穿時(shí)發(fā)生斷裂，進(jìn)而增加配電線路出現(xiàn)短路故障的概率[2]。

2.2接地故障

常見的10kV配電線路中的接地故障主要有瞬間性接地故障和永久性接地故障這兩種，一旦故障問題出現(xiàn)，就會(huì)在很大程度上影響到變電設(shè)備和配電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。導(dǎo)致這種故障產(chǎn)生的原因主要來自于以下方面：（1）從供電層面看來，如果配電線路的電容突變，電流就會(huì)大于接地故障的正常值，在接地故障的正常參數(shù)超出當(dāng)前電壓的時(shí)候，便會(huì)燒斷電力線路，進(jìn)而引發(fā)接地故障。（2）配電線路老化。如果配電線路使用年限超出了規(guī)定時(shí)間，就很有可能出現(xiàn)絕緣體破裂問題，或者在惡劣的氣候環(huán)境下，由于受到自然物體的干擾電線發(fā)生搖晃，最終引發(fā)接地故障。

2.3過流跳閘故障

一旦10kV配電線路運(yùn)行過程中存在明顯的短路問題，而且短路現(xiàn)象持續(xù)的時(shí)間比較長(zhǎng)，就會(huì)在變電線路和故障點(diǎn)之間產(chǎn)生大負(fù)荷電流。面對(duì)這種情況，就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)自動(dòng)保護(hù)裝置和繼電保護(hù)裝置，致使10kV配電線路出現(xiàn)斷電或者跳閘故障。導(dǎo)致這類故障產(chǎn)生的主要原因來自于以下方面：（1）導(dǎo)線直徑與規(guī)范要求不一致，一旦負(fù)荷電流流速太快，就會(huì)對(duì)線路運(yùn)行產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失，長(zhǎng)此以往，導(dǎo)線問題將會(huì)進(jìn)一步加重，最終導(dǎo)致導(dǎo)線燒壞，這種現(xiàn)象同時(shí)也是出現(xiàn)大熔絲熔斷問題的前提，很有可能引發(fā)過流跳閘問題。（2）埋設(shè)在地下的電力線路一旦發(fā)生短路問題，就會(huì)增加出現(xiàn)過流跳閘故障的概率。在過流保護(hù)定值相對(duì)較小的情況下，線路的負(fù)荷速度將急劇提升，從而難以適應(yīng)電負(fù)荷增強(qiáng)需求，進(jìn)而引發(fā)多次跳閘故障。

3.自動(dòng)化技術(shù)在10kV配電線路故障中的應(yīng)用

3.1故障定位自動(dòng)化

自動(dòng)化技術(shù)的使用，首先需要在架空線路上設(shè)置故障指示器，借助故障指示器的故障定位功能鎖定故障位置。同時(shí)，還可以結(jié)合開關(guān)柜來定位故障。自動(dòng)化的故障定位能夠有效檢測(cè)相間短路故障和單相接地故障，通

過在用戶進(jìn)線位置或者分支點(diǎn)位置設(shè)置指示器，就能夠自動(dòng)化檢測(cè)故障;對(duì)于接地故障和短路故障的檢測(cè)，需要運(yùn)用新裝指示器及時(shí)鎖定故障位置，分析故障嚴(yán)重程度。一旦檢測(cè)到故障，故障指示燈就會(huì)亮起。此外，該裝置還有處理電流信號(hào)的作用，在完成相關(guān)信號(hào)的收集工作之后，運(yùn)行光纖傳輸電流信號(hào)至終端，在此基礎(chǔ)之上，借助調(diào)度中心發(fā)出指令，就能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員開展維修工作提供可靠的依據(jù)，以此來高效處理故障問題，盡可能降低故障對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行帶來的不利影響。這樣一來也能夠縮短排查故障的時(shí)間，提高配電線路的運(yùn)行效率，減少解決故障問題的經(jīng)濟(jì)投入。

3.2饋線自動(dòng)化

饋線自動(dòng)化在10kV配電線路中的使用，主要是通過電流來對(duì)故障進(jìn)行判斷分析，運(yùn)用柱上開關(guān)式斷路器來達(dá)到判斷故障的目的。其中，負(fù)荷開關(guān)的應(yīng)用具有分?jǐn)嘭?fù)荷電流的作用，通過使用該方法可以得知，負(fù)荷開關(guān)和線路斷路器并不具備切除故障的作用，只能夠切斷電流。盡管這種方法的使用具有投入少、成本低并且使用簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，但是，在具體應(yīng)用的時(shí)候仍然存在著一系列的問題。比如，使用這種方法來判斷故障，和故障性質(zhì)之間的聯(lián)系不大，一旦發(fā)生了開關(guān)跳閘故障，還有可能引發(fā)非線路故障問題，進(jìn)而在很大程度上影響配電線路的穩(wěn)定運(yùn)行。

值得注意的是，饋線自動(dòng)化的應(yīng)用很容易出現(xiàn)開關(guān)分合閘情況，這樣一來就會(huì)使其他部分?jǐn)嚯姡绊戨娏δ茉吹姆€(wěn)定供應(yīng)，甚至還會(huì)嚴(yán)重威脅系統(tǒng)的安全運(yùn)行。但是，一旦有故障發(fā)生，如果僅僅使用人工排查故障的方法，不僅時(shí)間耗用長(zhǎng)，而且故障的排查效率也相對(duì)較低，甚至在人為主觀因素的影響下，還會(huì)降低排查結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了能夠提高故障排查效率，就需要優(yōu)化饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，完善饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的缺陷，結(jié)合智能負(fù)荷開關(guān)以及智能斷路器等現(xiàn)代化技術(shù)盡可能減少斷電對(duì)其他部分產(chǎn)生的不利影響。因此，可以在明確實(shí)際情況的前提下，為智能斷路器設(shè)置保護(hù)單元，并且對(duì)智能負(fù)荷開關(guān)設(shè)置自動(dòng)化控制單元，以此來準(zhǔn)確切斷零序電流以及負(fù)荷電流，實(shí)現(xiàn)和故障的精準(zhǔn)隔離[3]。

分支用戶分界斷路器作為基于整定保護(hù)定值的斷路器，具有排查單相接地短路以及相間短路故障的效果，能夠盡可能縮小停電范圍。智能控制其中包含了連接斷路器、重合閘以及負(fù)荷開關(guān)等等，在具體使用的時(shí)候通信方式相對(duì)較多，具有零序保護(hù)以及速斷保護(hù)等多種功能，這些保護(hù)措施的高效應(yīng)用，能夠?yàn)榫€路的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的保障，從而進(jìn)一步提升線路的運(yùn)行效率。

結(jié)語

總而言之，為保障電力系統(tǒng)配電線路的高效運(yùn)行，就需要從一系列檢查工作入手，明確配電線路實(shí)際運(yùn)行過程中存在的問題以及可能影響配電線路運(yùn)行效率的因素，在此基礎(chǔ)之上，結(jié)合實(shí)際情況制定科學(xué)的維護(hù)方案。主要是因?yàn)?0kV配電線路一旦在運(yùn)行過程中受到不良因素的干擾，就會(huì)伴隨線路故障問題出現(xiàn)，進(jìn)而影響到電力輸送質(zhì)量以及輸送安全。所以，必須借助自動(dòng)化技術(shù)全面落實(shí)配電線路的檢查維修工作，盡可能降低不利因素帶來的影響，為10kV配電線路安全穩(wěn)定輸送電力能源保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

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