10 kV配網自動化系統常見故障處理

黨 鳳

（國網陜西省電力有限公司 西咸新區供電公司，陜西 西咸新區 712000）

0 引 言

10 kV配網線路非常長，路徑情況也比較復雜，產生故障的機率較高，外力因素、環境因素、操作不當以及超負荷運行等均會導致10 kV配網自動化系統產生故障。通過降低10kV配網自動化系統的故障產生機率，提高供電的安全性、穩定性，滿足人們對電力資源的需求[1]。

1 10 kV配網自動化系統

配網自動化系統利用各種計算機技術、電子技術、通信技術來對配網進行全面監管，從而使配網更加智能化、自動化、安全化，減輕工作人員的工作壓力。在配網運行過程中，10 kV配電自動化系統包括了110 kV變電站的10 kV饋線、高壓室、開關房等，同時還包括自動化能源調配體系和數字化管理體系，可以掌握配網關鍵用戶的動態，實現電力系統的優化配置。根據實際情況來進行規劃，全面加強監測工作，減少配網系統的故障和損耗[2]。

2 10 kV配網自動化系統構成

2.1 自動化主站系統

自動化主站系統是10 kV配網自動化系統中非常重要的1個部分，可以對主系統中的數據進行存儲、管理。通過對電網中的數據進行采集，監測電網運行的動態，實現人和設備之間的交互。遠程控制電網，展現出其中可能產生的故障。根據收集的數據來開展工作，幫助工作人員隨時掌握電力系統的運行情況，及時處理其中所存在的問題[3]。

2.2 自動化子站系統

自動化子站系統也是10 kV配網自動化系統中的一部分，主要為主站系統提供服務。利用自動化子站系統對整個電力系統的饋線信息進行管控，同時掌握監控系統的信息，對數據采集設備中的信息進行管理。一般的自動化子站系統包括2種，分別是信息匯集型子站系統和監控型子站系統。信息匯集類型子站系統的作用是對附近區域的配電終端數據進行收集和使用，做好監督工作，發現問題立即上報主站系統。監控型子站系統具有監控作用，如果發現配網中一些線路和設備的故障，則會及時進行隔離，從而保證配網其他區域的正常運行[4]。

2.3 配網測控端設備層

通過測控端設備，能促使電力系統的自動化主站、子站系統維持正常運行。在配電變壓器中安裝配電變壓器監控系統，測量變壓器的參數。在配電網饋線柱子、斷路器、分段開關以及負荷開關處設立饋線終端，從而實現遠程控制，監控這些設備的動態。此外，也能對數據進行傳輸，方便管理環網柜、開閉所、配電變壓器等設備。一旦產生故障，測控端設備層能及時對故障區域進行隔離，防止對其他區域產生影響。

3 10 kV配網中常見的故障

3.1 單相接地故障

單相接地故障在整個配網系統中很多見，容易對電力運輸的穩定性產生影響，大多是由單相斷線的問題導致。一旦出現單相接地故障，電線承受的壓力就會太大，可能會導致設備被燒毀。除了不利于正常供電外，還會帶來其他的危險事故。針對單相接地故障，需要采取有效的措施來解決。

3.2 相間短路故障

造成相間短路故障的原因有很多，如線路碰到異物、受到外界環境因素影響、電纜和設備長期超負荷運行以及絕緣老化等。一旦產生相間短路故障，就可能對電力系統中的架空線路造成損壞。

3.3 斷路故障

在10 kV配網自動化系統中，斷路故障非常常見，一般體現在回路不通等方面。此外，斷路中所形成的電弧還容易造成電氣火災、爆炸等危險事故，日常工作中需要及時解決。

4 10 kV配網自動化系統常見故障處理的對策

4.1 集中控制故障處理

10 kV配網自動化系統中，通過集中控制模式可以對配電終端進行檢測，針對10 kV配網運行狀態進行全面監控。若是其中產生了終端故障，便會進行自動預警。按照系統收集的數據，分析其中的故障因素?？焖倥袛喙收项愋?，找出故障所在的位置，而且也要采取措施對故障進行隔離處理。工作人員需要按照系統對故障的判定制定出解決故障的對策，也可以采取遠程控制的方法來對故障點進行隔離，從而起到保護設備的作用。該方法不需要和電力系統重合閘進行配合，操作起來非常方便，不需要進行分段，隨時根據實際情況來延伸。

4.2 遠距離故障點處理

10 kV配網一般采用電纜線路的模式，少數地區是將電纜線和架空線混合使用，還有一些地區只采用了架空線模式。采用故障指示器，并將其安裝到線路中，通過監測系統來檢測10 kV配網運行故障，實現對故障發生點的可視化定位，從而全面掌握故障情況，提高故障處理效率。

要處理遠距離故障點，需要采取以下方法。第一，設置故障指示燈。對于經濟不發達地區的配網架空線路，故障指示燈非常重要。配網線路運行中出現故障時，故障指示燈會發亮，這時工作人員需要對故障位置進行定位，并且做好處理工作。第二，將故障指示燈和通信系統進行結合，從而形成故障自動警報系統。其中的通信系統能夠對故障信息進行收集、處理，傳遞給遠程控制中心。自動判斷故障類型后，將故障判定結果發送給維修工作人員，方便進行處理。第三，將故障指示器、通信設備和故障定位主站結合在一起使用。一旦10 kV配網中產生了故障，那么現場終端會對故障數據進行收集。在判斷故障后，將故障數據和判斷結果通過通信設備傳遞給工作人員，實現對配網的全面監控。根據最后得出的結論安排維修任務，指導維修工作的開展。在這個過程中，還可以利用故障遙測信息和通信網絡技術減少維修的時間，提高維修效率[5]。

4.3 對故障進行智能定位

在對10 kV配網故障進行定位時，可以采用智能分布式技術。在現場終端檢測到配網故障信息后再傳遞給主站系統，全面分析終端信息，對故障進行智能定位，將故障信息傳遞給子站。該系統模式中，故障保護配置包括接地預警、三相過流保護以及重合閘等。通過采用先進的故障處理方法，可以快速解決故障問題。

4.4 對開關進行改造和管理

10 kV配網自動系統的開關也很容易產生故障，不管是開關結構，還是四周環境，都會導致開關故障產生。先對故障進行查找和排除，根據熔斷器的保護動作來進行判斷，分析其到底是線路兩相斷路還是三相斷路，推測出故障的位置。選擇適宜的10 kV智能配網開關設備，實現饋線自動化管理和分段開關的目的，促使不同的分支路線單獨運行，不會互相干擾，保證供電的穩定性、安全性。

除此之外，也可根據相應的情況對開關進行合理改造，對10 kV配電線路進行分段。將其分為3段，安裝3個負荷開關、斷路器。在線路的前面部分使用沒有保護作用的復合開關，在線路的后面部分則采用3個保護型斷路器，在支線中采用能起到保護作用的斷路器、開關。

5 10 kV配網自動化系統故障預防的措施

5.1 對配網自動化系統進行規劃

第一，在自動化系統中，環形線路網模式可以解決供電不足的問題，強化供電性能。按照供電密集程度來對整個10 kV配網自動化系統的電源模式進行設計，在偏遠地區設置多個電源。

第二，采用區域劃分的供電模式能減少供電方面的問題，也就是在整體供電的模式下根據地區的電力運輸情況來劃分區域，每個區域獨立，互相之間不能產生影響。

第三，對于區域劃分供電模式的斷路，可采用通用的負荷式開關，不再使用過去的斷路器設備，在減少成本的同時，也滿足供電斷路的需要。

第四，在設計10 kV配網自動化系統時，要盡量遵循簡潔和節約的原則。在系統的操作和應用方面也要遵循方便簡潔的原則，減少工作方面的負擔，滿足自動化系統的使用需要。

5.2 做好線路防雷的工作

在對10 kV配網中的線路進行改造和規劃時，需盡量避開落雷區，安裝相應的避雷設備。在平時要加強對配電變壓器和防雷設施的檢測，同時也要檢測接地網和接地電阻，保證接地網的接地阻值達到一定的要求。在選擇避雷器時，要選擇放電效果好、絕緣擊穿率低的避雷器，淘汰過去的閥型避雷器。此外，加強防雷改造也是非常重要的工作，對于防雷性能非常薄弱的配電網點，可開展其他保護設備的安裝工作。

5.3 對電力設施進行保護

在交通道路四周的桿塔上，要涂抹1層反光的油漆。對于路上的拉線，則要做好標記。此外，對電力電纜通道進行標志，避免在施工的過程中對電纜產生損壞。在平時的維修和維護工作中，要加強對現場的巡邏。如果發現威脅到電力設施的行為，則需要立即進行制止，嚴厲打擊破壞電力設施的現象。最后還要加強電力設備缺陷的監管，做好記錄工作，制定合理的管理和維護計劃，從而保證配網線路的安全運行，從源頭上降低故障產生的概率。

5.4 提高配網設備運行的水平

在平時的維修維護工作中，電力企業還要加強對配電變壓器、線路絕緣子以及避雷器的監管，定期開展排查工作。如果發現設備中存在潛在故障，則要及時進行處理，提高故障處理的水平。例如，配電變壓器故障很容易導致線路停電問題，因此需要強化配電變壓器的應用。隨時檢查三相電壓的情況，判斷其有沒有產生失衡現象，及時采取措施進行處理。只有提高了配網設備的運行水平，才能夠對故障進行預防。

6 結 論

綜合分析了10 kV配網自動化系統常見故障，希望能構建先進的配網管理系統，采用先進的技術來采集相關信息，從而快速判斷故障的位置與類型，制定出科學合理的解決方案，更好地為用戶服務，提高供電的總體質量。