配網死區故障分析及配網自動化故障處理策略改進研究

穆雪佳

（國網宜興市供電公司，江蘇 宜興 214200）

0 引 言

對配網死區故障及配網自動化故障進行分析，并采取相關措施進行處理，是供電部門的重要工作內容之一，同時是影響人們日常生活與社會活動的關鍵因素之一。近年來，人們對電力系統的質量、穩定性以及運行安全性提出了較高的要求，相關部門需要結合當前人們對電力系統的要求和時代發展的特點開展相應的優化工作，加強對電力系統管理和設備維護的重視程度。

1 故障分析與處理

1.1 故障概述

發生故障前的電力系統如圖1所示。其中，甲變電站的母線為10 kV，甲變電站通過該母線進行小電阻接地。甲乙線F15是甲變電站的饋線，同樣是10 kV，其主干線是純電纜線路[1]。

在某日14:00，甲變電站10 kV甲乙線F15出現跳閘事故，重合閘沒有成功。根據配網自動化系統顯示，彩岸戶內三遙公用柜中的#1開關出現零序電流，而其他3個開關均為正常。過了3 min后，采用控制器將有異常零序電流出現的#1開關關閉成功2 min，之后再借助控制器閉合該變電站內的開關，站內再次出現跳閘現象。30 min后，維修人員來到現場，經過檢查發現#1開關電纜的終端已損壞，經過仔細核查最終確認彩岸戶內三遙公用柜#1開關的電纜終端頭正是此次事故的故障發生位置。出現故障時的變電系統如圖2所示。

1.2 故障特點

通過上述分析可知，該故障的特點是復電失敗。根據自動化系統的判斷顯示，#1開關出現零序電流，而其他3個開關均正常，因此可以發現實際故障點在一個配網死區，位于#1開關的前端與開關零序電流互感器（Current Transformer，CT）后端之間，通過遙控將其斷開并不能有效隔離故障，只要電力系統再次進行送電，就會再次出現跳閘現象[2]。

1.3 針對該區域電力系統故障的解決措施

針對此次事故，采取主站監控式故障處理方式。在出現跳閘現象時，環網柜開關零序CT感應到了故障電流，配網自動化系統上的開關指示燈將故障出現的位置顯示出來，之后系統通過控制器將所感應到的異常零序電流的#1開關關閉，過幾分鐘后再次合上開關重新送電，如圖3所示。在出現接地故障時，該地區采用的處理方式與發生跳閘故障時的方式一樣。

通過上述描述，只要故障發生的位置仍然在TA后端和開關前端之間，將會極大地影響配網自動化系統對故障點進行判斷和定位，從而導致其判斷信息不準確，極有可能出現對故障點再次進行送電的情況。

2 配網自動化系統故障處理模式

2.1 重合器的饋線處理方式

重合器的饋線處理方式可以分為重合器與過流脈沖技術分段器結合運用和雙重重合器聯合使用兩種方式。

將重合器與過流脈沖技術分段器結合使用，能夠實現開關自動化控制。在開關上提前設置好允許分閘器進行重合的次數，如果分閘器重合的次數超出了提前設定的次數，那么重合器就會做出反應，不再支持合閘，從而避免故障出現。除此之外，受配網線路的影響，分段器進行分閘與合閘時也會產生不同的變化。系統一旦斷離，分段器就會分閘；系統繼續供電時，分段器則會合閘。

將雙重重合器結合在一起應用，這種使用方法能夠降低成本。在饋線自動化應用方面，分段器逐漸被重合器取代。如果將兩個重合器聯合應用，可以借助動作曲線之間的時間距離有效滿足互動需求。當電力系統出現故障時，先調動距離較近的開關除去故障，采用這種方式可以有效控制停電規模與停電范圍，同時縮短停電時間。

2.2 斷路器保護模式

如果配網自動化系統在運行時出現異常，該故障將導致電力系統不能正常運行。根據傳統的電力系統故障處理模式，可以安裝斷路器。當系統出現故障時，借助自動跳閘的方式來切斷產生故障的線路，從而將故障隔離，避免對其他線路造成影響。同時，確保其他未出現故障的線路繼續正常運行，對整個配電系統的安全保護具有重要作用。

斷路器保護模式具有顯著優勢，也存在一定的不足和缺陷。應用這種故障處理模式的過程中容易產生反復跳閘等現象，雖然能夠保障線路正常運行，但會對配網自動化系統的故障診斷等產生影響。借助饋線開關的輔助作用，通過設置負荷開關的方式來識別故障，但會出現判斷失誤的問題，使得電力系統無法正常供電，引發供電質量下降等問題[3]。

2.3 主站監控的饋線處理模式

與傳統的處理模式相比，主站監控的饋線處理模式具有先進性，更加符合當下時代發展的需要。在相關開關上裝配饋線終端，通過這種方式來收集信息，包括開關的位置、線路電流大小以及負荷值等。在完成信息收集后，通過網絡通信系統將數據信息傳輸到主站監控，從而打破空間和距離的限制。同時，主站監控通過遠程控制倒閘，能夠記錄電力系統發生事故前與發生事故后的實際情況與數據，以便分析事故發生的原因時能夠提供數據支撐，分析是什么原因造成此次事故，從而幫助主站監控定位故障發生的區域，及時制定相關處理方案。

主站監控饋線處理模式主要采用的核心技術有重合閘技術與電腦保護技術，能夠對配電自動化系統進行集中控制，其故障排查能力更強、處理速度更快，能夠快速恢復電力供應。與此同時，其弊端則是該模式過于依賴網絡通信技術和系統，一旦通信系統出現任何問題，將會導致該模式不能繼續運行，無法定位和隔離故障。

2.4 系統保護的饋線處理模式

與其他故障處理模式相比，系統保護的饋線處理模式更加先進，主要通過網絡通信系統配電終端對饋線進行保護。一旦饋線系統出現任何問題，距離開關較近的配電開關監控終端（Feeder Terminal Unit，FTU）能夠首先作出反應并明確故障方向，同時能夠與附近的FTU進行信息傳輸，之后再對這些信息進行判斷和分析，從而準確定位故障產生的實際位置，對故障進行隔離。該模式的核心是分布式智能自動化系統，即使系統出現三相故障，仍然能夠對功率方向和大小進行準確分析和信息傳輸，并且對各項信息進行對比與判斷，準確定位故障發生的具體位置。從優點方面來說，該模式能夠一次性進行故障判斷和診治，快速隔離故障，促使系統恢復正常運行，其故障處理相對來說更加高效、穩定、安全。從缺點方面來說，該模式過于依賴終端，對設備的要求較高，需要運用功能性和質量都極好的設備，同時需要完善的通信系統作為支撐。

總體而言，除了重合器的饋線處理方式之外，斷路器保護模式、主站監控的饋線處理模式與系統保護的饋線處理模式均有其各自的優缺點，具體如表1所示。

表1 配網自動化系統不同故障處理模式的優缺點

3 配網自動化故障處理改進策略

為了優化自動化故障處理，必須要考慮到配網死區故障這一情況。首先，在恢復供電的過程中，需要對環網柜的來電側和負荷側進行一系列分析，為系統判斷和確認故障信息及位置提供參考，縮小排查范圍，加快處理速度。其次，要合理利用自動化系統中的各項功能，提高相應的供電質量和對設備的使用效率，減少人工工作量。再次，對網架的布局與結構進行合理規劃，減少線路切割的次數，擴大自動化的覆蓋規模[4]。此外，需要加大對設備的維護力度，定期進行檢查和維修，確保設備運行狀態和水平處于較高的層次。最后，要不斷完善配網自動化的通信系統，使該系統能夠準確進行信息傳輸，提升系統運行的效率與質量，實現高速、安全的配網自動化處理[5]。

4 結 論

綜上所述，通過對死區故障進行分析，介紹了配網自動化故障處理的相關模式，并在處理的過程中分析了故障處理模式的優缺點，進而針對性提出相關改進措施。通過這種方式采取相應的處理策略，有效滿足配電網自動化系統保持高質量發展的需求。