10 kV配電網線路故障自動定位與隔離技術

田志忠

摘? 要：10 kV配電網在電能供配過程當中難免會出現一些故障，而因為其分布廣泛，傳統方法很難在短時間內準確確認故障的位置，導致故障處理工作效率降低。該文為了在短時間內定位10 kV配電網線路故障位置，且避免故障擴散，將對10 kV配電網的配電線路故障自動定位與隔離技術進行相關分析。

關鍵詞：10 kV配電網;配電線路;故障

中圖分類號：TM726? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

當前10 kV配電網時常會由于各種原因出現故障，影響到了電網供電質量。為此有研究人員提出了故障自動定位與隔離技術，這樣技術具有保障配電安全性，在故障條件下還具有避免故障擴散的功能，在實際應用中具有很好的作用。

1 10 kV配電網常見配電線路故障分析

10 kV配電網的配電線路主要故障為：接地故障、相間短路等，同時這些故障通常具有2種形式表現，即暫時性、永久性，其中暫時性的故障其動態性表現并不強烈，且影響程度較低，通過簡單的合閘操作，會等待一段時間即可恢復，而永久性故障則完全相反，必須進行全面排查、維修才能消除，由于10 kV配電網配電線路分布面積廣，在面對永久性故障的時候，依靠人工來進行排查、維修，必然需要消耗大量的時間，說明故障處理效率較低，同時此類故障在過程中還會繼續擴散，這與電力維修原則是相悖的，所以要對此進行改善。

2 配電線路故障自動定位技術與隔離系統分析

2.1 故障自動定位技術

針對人工模式在10 kV配電網配電線路故障定位中的表現，有研究人員提出了制動定位技術，此項技術可以在沒有人工干預的前提下，短時間內對范圍內的故障線路進行定位，同時時刻監測故障動態化表現，由此來縮短故障排查的時間，且給人工維修工作提供直觀、便捷的幫助，說明此項技術具有較高的應用價值。具體來說，10 kV配電網配電線路故障自動定位技術具有自動化監測、閾值對比分析、GPRS通信3項功能，運行當中首先通過自動化監測，對范圍內所有電力線路的配電信息進行監測、收集，形成動態數據圖，其次系統將以人工設定的閾值為標準，對比動態數據圖中每個時刻的數據表現，當發現某項數據超出閾值，則說明其可能存在故障，相應啟動GPRS通信功能，對異常數據所屬線路進行定位，最終再次啟動監測功能，對部位周邊相接線路進行全面分析，根據綜合數據判斷故障是否真實存在，如果存在則依照數據表現，判斷故障是暫時性還是永久性的，如果為永久性故障，則通知人工前往定位區域進行維修即可。此外，在人工維修過程當中，故障自動定位技術依舊會對故障線路進行監測，確保人工維修的全面性。

在結構與運行流程中，故障自動定位技術主要由故障指示器、IPU（顯示系統）、CM200（服務器）、工作站組成，其中工作站內具有信息通信、用戶監控功能。在此條件下，當配電網發生故障，將首先啟動故障指示器，相應指示器會亮起紅色燈光，同時編譯一條無線調制編碼信息，將其發送到IPU處，其次在IPU接收到無線調制編碼信息之后，會自動進行編碼解調工作，解調之后將會得到故障定位信息，即地址信息，再次通過CM200將定位信息發送到工作站處，由工作站的通信接口（104規約接口）接收，形成動態數據圖，最終在工作站處，因為通信接口中的信息在傳輸過程當中可能出現錯誤，所以會將信息發送到內部計算機處，通過計算機對信息內涵進行校正、邏輯運算等，并接通GPRS通信功能連接到電子地圖，圍繞定位信息對故障位置進行標識。

2.2 故障隔離系統

因為永久性故障具有較強的動態性，其在短時間內就會擴散，對周邊配電線路造成巨大影響，同時給維修工作帶來阻礙，所以為了避免這一現象，有必要針對10 kV配電網配電線路故障，采用故障隔離系統來阻止其擴散。目前，常見的故障自動隔離系統主要由2個部分組成，即微機保護測控、具有通信功能的饋線自動化開關，其中微機保護測控同時具備監測、控制2種功能，在配電線路故障條件下，其可以對監測范圍內的所有電源干線對整個配電網進行劃分，劃分邏輯為配電線路與故障位置的距離，相應得到3個分區，即故障區、故障下游區、上游區，相應啟動控制功能，對故障區進行開關控制，實現故障隔離;對故障下游區進行斷路器控制，用于故障維修時斷電、維修完成后恢復供電;上游區一般不會受到故障區牽連，所以無須進行維修，但劃分出上游區的目的在于：避免人工維修范圍不合理，降低工作負擔。

3 實例分析

3.1 實例概況

某實例地區電力建設較早，所以區域內存在大量10 kV配電線路，分布結構錯綜復雜，一旦發生故障，人工很難直接進行定位，所以在應用自動化定位技術、隔離系統之前，其電力故障維修時長、難度等表現不佳，有必要進行改善，隨之該地區電力單位，為了改善這一現象，決定采用自動化定位技術、隔離系統，但為了校驗2項技術的有效性，針對區域內一座變電站的配電線路進行了測試，即在2條線路上，安裝了隔離線路故障饋線自動化開關。圖1為實例隔離線路故障饋線自動化開關安裝示意圖。

3.2 應用分析

根據實例地區測試數據進行分析，首先其線路故障饋線自動化開關由真空負荷開關、電源變壓器、故障搜查器組成，在暫時故障當中（包括瞬時性故障），系統會自動進行線路保護，使變電站側開關跳閘，同時跳閘后因為線路內無電力，所以會激活真空負荷開關，使其自動分閘5 s，隨之變電站重合閘開關出現合閘動作，在合閘條件下，線路重新通電，相應激發真空負荷開關合閘，合閘延遲時間為1 s左右;在永久性故障當中，系統同樣會對變電站側開關、真空負荷開關進行控制，控制動作與上述相同，但當變電站開關跳閘5 s并合閘之后，真空負荷開關會對所有線路的開關檢修檢查，確認開關是否有電，如果有電則說明為正常段，相應進行合閘，而針對故障段則進行合閘，由此實現故障隔離。以圖2E點為故障段進行分析，其中E為故障區、G、F為上游區、D為故障下游區，在此基礎上，當E點發送故障，其3號開關會自動合閘，相應恢復供電，而當遭遇永久性故障，導致上述處理方法無法修復時，借助線路故障饋線自動化開關通信功能，電力單位的工作站成功監測到了故障問題，且站內故障指示器及時亮起紅燈，以通知人工前往處理。

綜上所述，配電線路故障自動定位技術和隔離系統可以判別故障類型、對故障點進行定位，通知人員前往處理，避免故障擴散，相較于以往工作，優化了故障排查效率、減輕了維修工作的負擔，對于地區供電質量有保障作用。

4 結語

該文主要對10 kV配電網配電線路故障進行了分析，了解了故障類型、排查難度等，說明傳統人工模式存在缺陷，有必要進行改善，隨之對自動定位與隔離技術進行了相關分析，了解了其功能、結構等信息。最終為了驗證該文分析內容有效性，結合實例，根據其測試數據確認自動定位與隔離技術可以應用于實際工作當中。

參考文獻

[1]吳錦.10kV配電網中配電線路故障自動定位與隔離技術的應用[J].硅谷，2014（20）：129.