10kV配電線路故障快速定位隔離裝置的探究

馬增超 霍 磊 劉 鵬

國網山東省電力公司慶云縣供電公司

10kV配電線路故障快速定位隔離裝置的探究

馬增超 霍 磊 劉 鵬

國網山東省電力公司慶云縣供電公司

近些年來，隨著我國科學技術的發展，從而也推動了電力企業的發展。電力企業將先進的科學技術有效的應用于配電網運行中，全面的提高了配電網的運行質量。就10kV配電網而言，如果配電線路發生故障，勢必會造成大范圍的停電，影響到電力企業的供電質量，也影響到電力企業的發展。因此，通過利用現代化技術對10kV配電網中的配電線路故障進行自動定位及隔離，能夠縮短故障處理的時間，并且不會影響到其他線路的正常工作，確保了用戶用電的質量，有助于實現電力企業經濟效益及社會效益的最大化，對電力企業的發展非常有利。

10kV配電線路故障；快速定位；隔離裝置

1 快速定位隔離裝置構成

對于10kV配電線路快速隔離裝置的構成主要是由主機、軟件、監測系統以及線路電壓互感器等部分組成。若是相應的中性點非直線接地配電系統出現了單相接地故障，或者是出現短路事故，那么監測控制終端將會利用線路柱上的開關采集到相應的電流數據，主要是在線路柱上開關中含有相應的電流互感器，以此能夠對采集短路的電流以及零序電流。在采集電流數據之后便會利用GPRS無線通信系統將其輸送到主機，主機會對采集的數據進行分析，從而來查找到具體的故障位置，并且會下達切斷線路支線或者分線段柱開關的命令，主要是利用GPRS無線通信方式向監測控制終端下達一些命令，以此來切除并且對故障區域進行隔離，保證非故障區域的可靠穩定供電。在故障隔離的過程中，最為主要的便是對10kV配電線路運行狀況的監測，因此必須要加強相關調度人員的責任心，使其能夠認真嚴謹的工作。

2 配網線路故障定位技術原理

2.1 故障檢測設備

該設備的運行原理為：配網出現接地故障或其他故障時，通過采樣的方法來進行相位對比，具體的采樣對象為：接地瞬間電流與電壓的首半波，對二者的相位加以對比，當發現前者大于后者時，意味著輸電線對地電壓下降，此時一旦有接地故障出現，該檢測設備就會把故障信息及時傳輸至監控系統中心，對應來有效定位。相反，則意味著配網良好如常運行。對于短路故障的判斷，則需要人為地分析判斷短路電流有無突變現象，以及繼電保護有無跳閘等，從中來分析短路故障。

2.2 故障指示設備

此設備的運行原理為：電流流過導體過程中，磁場觸發指示設備，當電流較大、已經高于指示器中的額定數值時，勢必發出信息。當故障于白天出現，指示器則出現翻牌現象，相反，夜晚故障時，指示器則對應發出光信號。同故障檢測設備相比，此指示設備成本更加低廉，通常將二者聯合使用，發揮各自優勢。一般來說，故障檢測設備配置于負荷開關所在位置，而指示設備則設置在桿塔所在位置。

2.3 監控中心

監控系統大體涵蓋以下設備，例如：信息控制系統、收發設備、系統應用軟件。監控中心設置一個配網接線圖，內部工作者憑借此圖來監控配網各個線路的運行狀態。通常來說，故障信號發出后，接收設備會收到此信號，并將其傳輸至在線監控中心系統，相關工作人員再憑借系統應用軟件來分析故障，對應把故障信號呈現于人機界面，當發現一些線路中有故障燈變色時，意味著該線路故障發生。驅動報警系統也將對應提供故障警示信息，工作站將向故障負責人發送短信息，故障負責人參照短信提醒來圍繞故障線路展開檢查和分析，確保及時排除故障。

3 配電線路故障自動定位與隔離技術應用分析

3.1 配電線路故障自動定位系統

在10kV配電網建設中，需要根據需求和資金現狀綜合選擇，以最經濟的方式獲得最優的故障定位效率。結合GPRSA通訊技術和故障指示器的基礎上實現的線路故障監測系統則可以快速的完成線路故障的自動定位，進而有效的提高10kV配電網的供電可靠性。配電線路故障自動定位系統通常運用在檢測相間和單相接地短路故障環節中，在開啟了故障指示器的時候，其指示燈會呈現出紅色，此時線路上的故障指示器會發出一個會被IPU所接受的無線調制編碼信息，然后經由IPU進行一系列的解調解碼操作，然后在綜合了指示器所發出的編碼信息和其地址信息之后，在發送至監控中心，這樣安裝在監控中心的數據處理和轉發系統會對IPU發送過來的信息加以接受，隨之進行解碼處理，然后再通過104規約接口向監控中心的計算機傳送之前處理完成的信號，在計算機接受以后在即使對其信息數據進行綜合處理，其中涉及對錯誤信息的校正以及邏輯判斷的運算，最后再根據綜合處理結果將其故障通路定位標記在電子地圖上，這樣維修人員就能夠結合電子地圖中展現出來的故障分析結構來完成對故障的處理和排除工作。

3.2 10kV配電網中配電線路故障自動隔離系統

當故障定位系統發現故障后，不僅要能夠及時的將數據反饋給中控中心，還要求能夠最大化的降低故障給整個配電線路帶來的影響，自動隔離系統正是為了避免配電線路大面積故障發生所設計的。當故障定位系統發現并提示故障后，自動隔離系統能夠響應定位系統的故障信息，完成自動單相接地切除、短路自動隔離、定位故障點等功能，保護電網全線，并為后續的維修工作提供方便。目前，國內10kV配電線路大部分安裝了過流和重合閘保護，但這種保護模式卻靈敏性和選擇性不足。為了提高隔離系統的靈敏度和選擇性，可以用智能分界負荷開關來構建故障隔離系統。該系統擁有通訊模塊和測控模塊，當需要對某一段線路進行故障隔離時，能夠準確的將故障線路隔離，并不影響其他線路的正常供電。雖然該系統無法實現全線覆蓋，但由于其結構簡單、工作可靠，在10kV農村配電網中具有廣泛的適用性，其在10kV配電線路檢測中已經得到了一定程度的推廣和應用。

結語

在10kV配電網運行的過程中，配電線路故障情況下，自愈技術沒有得到實現時，只有有效的應用配電線路故障自動定位與隔離技術，才能快速的對配電線路故障進行準確的定位，并且對相應的故障區段進行隔離，避免其他區段的線路受到影響，確保其他區段供電工作的持續進行，以實現最佳的供電效果，促進電力企業長遠發展。

[1]毛宏斌.10kV配電線路故障快速定位隔離裝置探討[J].科技情報開發與經濟,2009,36:188-189.

[2]張威.10kV配電網行波故障定位方案研究[D].山東理工大學,2015.