配網自動化故障定位的問題研究及應用

石曉麗

摘要：隨著城市化的快速發展，對配電網自動化提出了更高的要求。因此，在配電網自動化建設過程中，需要相關人員進一步探索配電網自動化的故障定位技術。在此基礎上，本文首先闡述了配電網自動化故障測距中存在的問題，然后給出了故障測距技術在配電網自動化中的幾種應用，既保證了配電網自動化故障測距的專業化和效率，又促進了配電網自動化故障測距的發展配電網自動化的長期發展更加迅速，保證了整個配電網的穩定和效率。

關鍵詞：配網自動化；故障定位；問題研究；應用

1配網自動化故障定位技術概述

配電網技術是電力系統的重要組成部分。配電網自動化技術是基于電網結構等相關技術的。配電自動化系統是配電自動化系統的核心。在監控整個配電系統的狀態時，可以根據實際情況選擇不同的通信方式。在配電系統的管理過程中，為了提高配電系統的規范性和科學合理性，可以將變電站和主站緊密結合起來。根據以往的經驗總結，配電系統常見故障主要有永久性故障和暫態性故障。在配電自動化故障定位技術的實際應用中，只有找出故障的根源，才能有效地保證整個配電網的可靠性和安全性。

2配網自動化故障定位技術的相關問題

2.1配網線路發展不均衡

隨著城市化進程的加快，社會對配電自動化提出了更高的要求。目前，我國電網規劃不盡合理，電網規劃的許多方面存在諸多問題。配電線路少，配電線路負荷分布嚴重不均，配電線路運行環境復雜多變，配電線路可靠性低。由于早期電網智能化發展水平較低，現有配電網線路的自動化水平相對較低，特別是在配電網自愈方面，還有很長的路要走。廣東電網公司部分城市配電網發展迅速，部分配電線路實現自愈功能，而偏遠山區線路自動化建設尚處于起步階段，配電網發展不平衡問題突出。

2.2山區配網線路長，故障多發頻發

廣東省河源區以山區為主，配電線路多為架空線路。山上架起了許多線，廣東省河源市是一個雷雨區。多年來，雷擊造成的線路跳閘率居高不下。由于地形和用戶負荷性質，配電線路長度較長，其中河源紫金區配電線路平均長度可達28km，故障跳閘后很難發現故障，恢復供電時間長，因此，應用配電網自動化進行故障隔離具有重要意義。通過配電網自動化的應用，可以實現快速故障隔離、無故障區段自動恢復供電、環網交換機自動動作，最終實現配電網線路的自愈功能。

2.3電網運行中的設備老化，自動化程度低

中國是世界上人口最多的國家，也是城市化程度相對較高的國家。隨著電力資源市場的不斷發展，人們對電力的需求越來越大，而電力供應分配的不足使得電網運行設備消耗大、損耗大、老化快、設備老化、自動化水平低。

人們對配電自動化程度的要求也在不斷提高。然而，配電網技術和配電網自動化系統只受到少數專業人員的重視，沒有受到大多數社會群體的重視。它們都處于政府和國家的灰色盲區，導致政府的投入跟不上人們對自動化程度的要求，而配電網自動化故障定位技術發展緩慢，設備更新緩慢。電氣設備出廠日期早、使用時間長、電氣設備絕緣能力下降、電氣設備表面錯接點、脫線、絕緣保護層損壞、絕緣支點脫落、在用電氣設備異味等現象，都表明電網設備老化。這使得許多安全風險存在。

3配網自動化故障定位技術的應用分析

3.1開關設備故障定位技術的應用分析

一般來說，常用的開關設備包括兩項：（1）分段器；（2）重合器。利用這兩種開關設備進行應用，以設備的特性為參考，進行設定。在開關柜運行時間和頻率的設計中，需要逐步對配電網中的故障進行定位和分析。分段器是在電源側提供前電平開關連接的裝置。當沒有電流或電壓損失時，它會自動打開。如果設備發生永久性故障，在給定頻率的負荷執行活動完成后，分段器將自動鎖定到分閘狀態，從而達到隔離故障線路區段的目的。如果分段器無法完成給定頻率的劃分和執行活動，則其他設備也會發生刪除故障。之后，待機關閉的情況發生后，會有一段時間的滯后，然后會恢復到原來的狀態。如果設備有其他故障，正常情況下分段器不能斷開短路故障電流。重合閘是一種高壓開關設備，能對重合閘主回路的電源進行自動檢查和測試。一旦設備發生相關故障，故障電流將自動阻斷。部分供電單位采用開關柜故障定位技術時，有關人員對設備系統的巡檢環節給予了足夠的重視，將對上述設備進行定期巡檢。

3.2故障指示器的定位技術

故障指示器是檢測短路和故障的設備。現有的配電系統很多，都采用環網負荷開關。在故障指示器的應用中，如果設備存在一定的故障，使用該設備可以及時對其進行分段，避免發生重大事故。在設備使用過程中，必須保證上級供電系統在規定的時間內分段，減少發生重大事故的可能性。例如，在供電變電所使用故障指示器定位技術時，產生的參數為：接地故障動作電流：10- 100A，短路故障動作電流：150A，1500A，精度：±0%，環境濕度40℃，環境溫度- 25℃- 70℃，電源：指示≤0.5ma，待機≤0.01ma；自動復位時間：7sec- 2h- 4h- 8h，電源：鋰電池3.6v/2.25ah。明裝讀數儀：92mm×140mm×42mm，盤裝讀數儀：92mm×46mm×63mm，接地故障傳感器：38mm×38mm×26mm，傳感器短路傳感器：38mm×38mm×26mm，并標明故障位置。運行維護人員需要結合指示燈的報警信息來解決故障，這樣不僅可以在短時間內恢復故障區域的供電，而且可以減少停電的范圍。故障指示器定位技術應用中應注意的幾個問題。

1）確保告警指示信息的完整性。

配電網線路故障指示器較多，無法將信息同步上傳到主站，造成信息數據丟失。此時，在信息采集過程中，需要以多個周期為界，并根據要求設置冗余時間，以保證所有故障信息能夠順利地發送到主站，保證報警指示信息的完整性。

2）故障信息需要與網絡數據保持一致。

在故障指示器定位技術應用過程中，開關動作與指示器的信息無法同步傳到主站，因此在采集數據信息時，要維持故障之前的信息狀態，并使故障信息與網絡數據保持一致。

3.3故障指示器的定位技術

故障指示器是用來檢測短路及接地故障的設備，許多配電系統都會大量使用環網負荷開關，運用故障指示器的優勢就是當網絡系統發生了短路故障或者接地故障時，上一級的供電系統必須在規定的時間內進行分段，以防止發生重大事故。某供電分局在使用本產品的時候，會詳細記錄相關參數，短路故障動作電流：150A- 1500A、接地故障動作電流：10A- 100A、精確度：±10%、環境溫度：- 25～70℃、環境濕度：40℃相對濕度≤95%、功率：待機≤0.01mA；指示≤0.5mA、電源提供：鋰電池3.6V/2.25Ah、自動復位時間：7Sec- 2h- 4h- 8h可設置，其它設置可預訂、面板安裝類讀數儀表：92×46×63mm、表面安裝類讀數儀表：92×140×42mm、傳感器短路傳感器：38×38×26mm、接地故障傳感器：38×38×26mm，同時還會標出發生故障的部分，分局運維人員根據指示器的報警信號迅速找到發生故障的區段，分段開故障區段，這樣能夠及時恢復沒有發生故障的地區供電，有效的節約了分局工作人員的時間，也減少了停電的時間，縮小了停電范圍。

在使用故障指示器定位技術時，應注意以下問題：（1）為保證報警指示信息的完整性，由于線路中故障指示器過多，上傳到主站的信息不能保持同步，導致信息數據丟失周期，所以面對這種情況，需要在信息采集中設置冗余時間，以多個周期為界，在保證所有信息都能送到主站的同時，也可以在發生故障時及時采集相關信息。（2）故障信息必須與網絡上的數據一致。在實際運行中，指示器的信息和開關動作傳送到主站的時間不能同步。為此，在數據采集過程中，必須保留故障前的信息狀態，并以采集到的完整指標信息作為邏輯分析的依據。

結束語

綜上所述，本文主要對配電網自動化中的故障定位技術進行了詳細的闡述。在運行過程中，配電網能夠平穩、穩定、安全地運行，將相關故障的概率降到最低。然而，無論采用何種配電網故障自動定位技術，都只需要將故障發生的概率有效地降低到最小，值得在廣泛的應用和推廣。筆者認為，隨著我國科技水平的不斷提高，在不久的將來，將開發出越來越多的高效技術手段，既能提高電力運營商的工作效率，又能保證設備的安全穩定運行，有效地為城鄉提供持續的電力資源。同時，筆者認為，在該系統的應用過程中，需要逐步完善各方面的系統機制，才能使該技術得到快速發展。

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