10kV配電網中配電線路故障自動定位與隔離技術

祁志明

摘要：現階段隨著人們生活水平的持續提升，電力行業進入快速發展階段。在配電網絡規模逐步增大的過程中，用戶逐漸關注用電質量和用電可靠性。如果要保證可靠性供電，最根本的途徑是盡可能減少停電次數和盡量縮短停電時間。現運行配電網中發現，中國城鄉配電網所采用的結構基本都是單輻射的樹狀結構，對于一些架空線路，也會在城市郊區的10kV配電網中出現，這兩種結構在惡劣的情況下會發生短路故障，降低了配電網供電的安全性和穩定性。實踐研究發現，線路故障自動定位和隔離技術可以及時隔離故障點，對故障點的定位進行及時確定，可縮短運維檢修人員的運維和檢修時間，確保供電的可靠性。

關鍵詞：10kV配電網;配電線路;故障;自動定位;隔離技術

一、10kV配電網中配電線路故障自動定位與隔離技術的概述

1.1配電線路故障自動定位系統

當前，故障點定位主要采用線路故障指示器和線路FTU兩種方法。線路故障指示器可以對故障點進行分段定位，但是大部分都沒有自動定位的操作功能，一旦配電線路發生故障后，就無法在第一時間完成自動化的定位和隔離技術，需要相關的專業人員上前進行排查和維修，耗費了大量的人力、時間。而線路FTU具有自動定位功能和隔離技術，但是該技術的投資成本相對于前者比較高，在一些偏遠的山村無法大力推廣。經過多年研究發現，線路故障監測技術包含故障指示器、GPRS通訊技術的特點，可以對配電線路的故障進行迅速定位，找到準確的故障點，而且應用過程中的操作成本也非常低，值得推廣。配電線路故障定位系統主要應用在相間接地短路故障點和單相接地短路故障點的檢測中，線路發生故障時，故障指示器會啟動翻牌，紅色發光報警顯示，而且還會發出無線調制編碼的信息，在線路上，信息會直接被IPU所接收，并根據實際情況制定完善的解調解碼進行實施，之后綜合地址信息和編碼信息，將綜合內容進行發射。監控中心中的數據處理系統和轉發系統，在接受IPU所發出的信息后同樣會制定完善的解調解碼并合理化的實施。解調工作結束之后，會將相關信息數據發送給通訊主站，再次實施解碼調試，調試后，控中心的計算機會接收到由104接口所傳送的信號，并利用計算機給予綜合性的處理，對錯誤的數據進行糾正，判斷運算的邏輯性等，并將故障通路定位在電子地圖中進行標記，利于檢修人員直接根據標記點進行判斷、分析，用有效的方法進行處理，極大提高運維檢修人員的工作效率。

1.2配電線路隔離技術

應用隔離技術可在10kV配電網中實現自動隔離功能。一旦配電網線路發生故障，系統可發揮作用，根據故障情況及時響應，實現自動隔離以及單相接地切除等功能，從而保護配電網全線可靠運行。現階段，該技術已應用在10kV配電線路中，工作人員通過安裝過流與重合閘保護可實現此效果。但目前該保護模式靈敏性不足，為了解決此問題，技術人員可以對故障隔離系統進行完善，在其中加入智能分界負荷開關，并安裝測控與通訊模塊。如此在線路出現故障，系統即可準確隔離，且不影響其他線路運行。

二、10kV配電網中配電線路故障自動定位與隔離技術應用現狀

2.1技術應用不夠廣泛

為了提升配電網檢修及運維管理水平，國家各地區逐步開始將故障自動定位與隔離技術應用在配網中，但是目前應用現狀不容樂觀。尤其在經濟發展欠缺的農村地區，各項技術依然缺少普及度，應用程度不夠廣泛。同時，雖然多數供電企業已認可自動定位與隔離技術，但是受應用能力不足、人員操作不嫻熟等因素影響。在配電網出現故障時，技術人員終究無法將全面發揮自動定位及隔離技術的作用，依然花費大量時間進行故障位置判定，導致運維質量低下，進而出現長時間停電、頻繁停電等問題，為人民的日常生活用電帶來不利影響。

2.2技術創新力度不足

因為配電網線路故障具有多變性和不確定性，在線路正常運行過程中也容易受到環境、自然災害等因素影響，出現新故障類型，所以僅憑現有技術并無法全面應對各類情況，依然需要工作人員進行技術創新，結合實際情況完善與改進。但是在自動定位與隔離技術應用期間，多數企業重視度不夠，并未投入資金及精力，進行技術改善及新設備研發，久而久之，將無法滿足現階段10kV配電網正常運行的需求。另外，由于自動定位及隔離技術研發與應用時間較短，技術本身并不健全，依然存在缺陷，因此在實際應用過程中，可能會發生細節問題，進而影響故障運維檢修工作。

三、10kV配電網中配電線路故障自動定位與隔離技術應用建議

3.1普及化應用

在進行技術普及的過程中，電力企業應該從以下兩方面展開工作：其一，結合實際情況利用線路故障指示器和FTU，電力企業應該針對不同的故障情況選取不同的設備，FTU和線路故障指示器各有各的優勢，FTU的準確度高、定位效率高，但是其投資較大，會給企業帶來一定的成本壓力，與之相對的是，線路故障指示器的成本較低，但是其性能較差，因此應該根據故障的實際情況選取合適的設備;其二，在應用線路故障指示器的過程中，應該結合GPRS通信技術，以此將故障指示器所檢測到的故障數據及時傳遞到控制中心，提高自動定位系統的定位準確性。

3.2合理選擇設備

目前在10kV配電線路中，線路饋線終端與故障指示器可發揮檢測功能，實現自動定位，但是故障指示器成本低，但是精度不足，而線路饋線終端設備雖然靈敏度高，能滿足數據傳輸需求大，但造價高，會耗費大量資金。二者在具體應用時具有優缺點，因此在配電網建設過程中，技術人員需要科學安裝線路故障指示器與FTU，可以結合各地區情況，考慮企業資金問題與配電網實際需求，選擇適合的系統設備，確保此技術可以得到最大程度的應用。例如在供電線路較為密集的城市，可以選擇成本較高的FTU，從而提高定位速度，實現高效運維檢修。而在人煙稀少的農村地區，可以應用成本較低的自動定位設備，為企業節約資金與后期維修費用。在具體安裝故障指示器時，要將其與用戶監控系統有效連接，并通過GPRS定位，發揮技術優勢，實現科學定位。

3.3利用智能分界負荷開關為技術基礎來構建故障隔離系統

當前國內10kV配電網的配電線路大多數安裝過流和重合閘保護，但是其靈敏度和精準度相對不足，因此為了提高自動隔離系統的準確性，應該以智能分界負荷開關為技術基礎來構建故障隔離系統，以此提高故障隔離的可靠性。

3.4積極創新技術

配電線路故障自動定位技術與隔離技術是現階段較為先進的技術類型，其對常見故障可以發揮作用。但是隨著時代的發展，線路故障類型不斷增多，為了有效提升故障檢測效率與精確度，全面應對突發故障，技術人員不僅需要提升應用技能，還應該借助多種現代化科學手段，積極進行技術研發，投入時間與精力，不斷提升創新能力，更全面、快速的實現精準定位與故障隔離，從而為國家電網發展貢獻力量。

四、結語

總之，如果10kV配電網中配電線路安全運行，不僅可以保證人民的日常工作和生活，還可以保障電力企業的正常運行。對于配電線路故障的不斷出現，相關部門要對配電線路故障自動定位與隔離技術進行合理化的應用，便于及時消除配電線路中的任何故障，確定故障的定位，以此來保障配電網供電的可靠性和安全性。相關企業要重視電網運行及運維管理工作，技術人員也要不斷進行技術研發，將隔離技術及自動定位技術合理應用在具體工作中，建立出完善的系統，對故障位置進行自動化的精準定位及及時隔離，從而確保配電線路穩定運行，提升企業效益。

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