10kV配電線路故障與其自動化運行維護研究

李有發(fā)

摘要：全面落實輸配電系統(tǒng)的優(yōu)化工作，能夠為電力線路的穩(wěn)定運行提供可靠的保障，這同樣也是確保社會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。面對這種現(xiàn)象，自動化技術(shù)的使用能夠及時解決配電線路中的故障問題，自動化維護配電線路，為配電線路的安全穩(wěn)定運行保駕護航。鑒于此，本文立足于饋線自動化概述，對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;自動化維護

1.饋線自動化概述

饋線自動化作為一種信息技術(shù)快速發(fā)展下的新興技術(shù)，具有自動監(jiān)測配電線路運行的功能，能夠及時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，以免故障問題進一步惡化，保障其他部分處于穩(wěn)定運行的狀態(tài)。從當(dāng)前的10kV配電線路中可以看出，不同的線路自動化模式也不同。比如，架空線路的自動化模式包含了主站集中化以及智能化等類型，自動化功能得到了很好地應(yīng)用。為了能夠進一步提升自動化技術(shù)的優(yōu)勢，就需要結(jié)合電壓時間型、智能化以及主站集中化，以此來實現(xiàn)對線路故障的精準(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到標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。自動化技術(shù)的實際應(yīng)用具有免維護特點，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。

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配電線路的防護措施，致使其由于保護不當(dāng)而出現(xiàn)了一系列的問題。（2）很多鳥類筑巢會選擇集中性的配電線路，因此，就會增加配電線路出現(xiàn)短路問題的概率，進而引發(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，惡劣的氣候環(huán)境也會導(dǎo)致配電線路產(chǎn)生震動，或者在空氣放電擊穿時發(fā)生斷裂，進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)，就會在很大程度上影響到變電設(shè)備和配電網(wǎng)的運行質(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)前電壓的時候，便會燒斷電力線路，進而引發(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)的時間比較長，就會在變電線路和故障點之間產(chǎn)生大負(fù)荷電流。面對這種情況，就會自動啟動自動保護裝置和繼電保護裝置，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，就會對線路運行產(chǎn)生經(jīng)濟損失，長此以往，導(dǎo)線問題將會進一步加重，最終導(dǎo)致導(dǎo)線燒壞，這種現(xiàn)象同時也是出現(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，就會增加出現(xiàn)過流跳閘故障的概率。在過流保護定值相對較小的情況下，線路的負(fù)荷速度將急劇提升，從而難以適應(yīng)電負(fù)荷增強需求，進而引發(fā)多次跳閘故障。

3.自動化技術(shù)在10kV配電線路故障中的應(yīng)用

3.1故障定位自動化

自動化技術(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，還可以結(jié)合開關(guān)柜來定位故障。自動化的故障定位能夠有效檢測相間短路故障和單相接地故障，通

過在用戶進線位置或者分支點位置設(shè)置指示器，就能夠自動化檢測故障;對于接地故障和短路故障的檢測，需要運用新裝指示器及時鎖定故障位置，分析故障嚴(yán)重程度。一旦檢測到故障，故障指示燈就會亮起。此外，該裝置還有處理電流信號的作用，在完成相關(guān)信號的收集工作之后，運行光纖傳輸電流信號至終端，在此基礎(chǔ)之上，借助調(diào)度中心發(fā)出指令，就能夠為相關(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，盡可能降低故障對系統(tǒng)運行帶來的不利影響。這樣一來也能夠縮短排查故障的時間，提高配電線路的運行效率，減少解決故障問題的經(jīng)濟投入。

3.2饋線自動化

饋線自動化在10kV配電線路中的使用，主要是通過電流來對故障進行判斷分析，運用柱上開關(guān)式斷路器來達到判斷故障的目的。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、成本低并且使用簡單的優(yōu)勢，但是，在具體應(yīng)用的時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，進而在很大程度上影響配電線路的穩(wěn)定運行。

值得注意的是，饋線自動化的應(yīng)用很容易出現(xiàn)開關(guān)分合閘情況，這樣一來就會使其他部分?jǐn)嚯姡绊戨娏δ茉吹姆€(wěn)定供應(yīng)，甚至還會嚴(yán)重威脅系統(tǒng)的安全運行。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，不僅時間耗用長，而且故障的排查效率也相對較低，甚至在人為主觀因素的影響下，還會降低排查結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了能夠提高故障排查效率，就需要優(yōu)化饋線自動化系統(tǒng)，完善饋線自動化系統(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)盡可能減少斷電對其他部分產(chǎn)生的不利影響。因此，可以在明確實際情況的前提下，為智能斷路器設(shè)置保護單元，并且對智能負(fù)荷開關(guān)設(shè)置自動化控制單元，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，在具體使用的時候通信方式相對較多，具有零序保護以及速斷保護等多種功能，這些保護措施的高效應(yīng)用，能夠為線路的穩(wěn)定運行提供可靠的保障，從而進一步提升線路的運行效率。

結(jié)語

總而言之，為保障電力系統(tǒng)配電線路的高效運行，就需要從一系列檢查工作入手，明確配電線路實際運行過程中存在的問題以及可能影響配電線路運行效率的因素，在此基礎(chǔ)之上，結(jié)合實際情況制定科學(xué)的維護方案。主要是因為10kV配電線路一旦在運行過程中受到不良因素的干擾，就會伴隨線路故障問題出現(xiàn)，進而影響到電力輸送質(zhì)量以及輸送安全。所以，必須借助自動化技術(shù)全面落實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航。

參考文獻：

[1]李慶.10kV配電線路故障原因及運行維護、檢修措施[J].通信電源技術(shù)，2019，36（10）：217-218.

[2]劉先進.10kV配電線路常見故障與對策分析[J].集成電路應(yīng)用，2019，36（11）：56-57.

[3]謝湘昭.10kV配電線路防雷設(shè)備的選擇與應(yīng)用[J].機電信息，2019，（29）：50-51.