馬增超 霍 磊 劉 鵬

國網(wǎng)山東省電力公司慶云縣供電公司

10kV配電線路故障快速定位隔離裝置的探究

馬增超 霍 磊 劉 鵬

國網(wǎng)山東省電力公司慶云縣供電公司

近些年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從而也推動了電力企業(yè)的發(fā)展。電力企業(yè)將先進的科學(xué)技術(shù)有效的應(yīng)用于配電網(wǎng)運行中，全面的提高了配電網(wǎng)的運行質(zhì)量。就10kV配電網(wǎng)而言，如果配電線路發(fā)生故障，勢必會造成大范圍的停電，影響到電力企業(yè)的供電質(zhì)量，也影響到電力企業(yè)的發(fā)展。因此，通過利用現(xiàn)代化技術(shù)對10kV配電網(wǎng)中的配電線路故障進行自動定位及隔離，能夠縮短故障處理的時間，并且不會影響到其他線路的正常工作，確保了用戶用電的質(zhì)量，有助于實現(xiàn)電力企業(yè)經(jīng)濟效益及社會效益的最大化，對電力企業(yè)的發(fā)展非常有利。

10kV配電線路故障；快速定位；隔離裝置

1 快速定位隔離裝置構(gòu)成

對于10kV配電線路快速隔離裝置的構(gòu)成主要是由主機、軟件、監(jiān)測系統(tǒng)以及線路電壓互感器等部分組成。若是相應(yīng)的中性點非直線接地配電系統(tǒng)出現(xiàn)了單相接地故障，或者是出現(xiàn)短路事故，那么監(jiān)測控制終端將會利用線路柱上的開關(guān)采集到相應(yīng)的電流數(shù)據(jù)，主要是在線路柱上開關(guān)中含有相應(yīng)的電流互感器，以此能夠?qū)Σ杉搪返碾娏饕约傲阈螂娏鳌Ｔ诓杉娏鲾?shù)據(jù)之后便會利用GPRS無線通信系統(tǒng)將其輸送到主機，主機會對采集的數(shù)據(jù)進行分析，從而來查找到具體的故障位置，并且會下達切斷線路支線或者分線段柱開關(guān)的命令，主要是利用GPRS無線通信方式向監(jiān)測控制終端下達一些命令，以此來切除并且對故障區(qū)域進行隔離，保證非故障區(qū)域的可靠穩(wěn)定供電。在故障隔離的過程中，最為主要的便是對10kV配電線路運行狀況的監(jiān)測，因此必須要加強相關(guān)調(diào)度人員的責(zé)任心，使其能夠認真嚴(yán)謹?shù)墓ぷ鳌?/p>

2 配網(wǎng)線路故障定位技術(shù)原理

2.1 故障檢測設(shè)備

該設(shè)備的運行原理為：配網(wǎng)出現(xiàn)接地故障或其他故障時，通過采樣的方法來進行相位對比，具體的采樣對象為：接地瞬間電流與電壓的首半波，對二者的相位加以對比，當(dāng)發(fā)現(xiàn)前者大于后者時，意味著輸電線對地電壓下降，此時一旦有接地故障出現(xiàn)，該檢測設(shè)備就會把故障信息及時傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)中心，對應(yīng)來有效定位。相反，則意味著配網(wǎng)良好如常運行。對于短路故障的判斷，則需要人為地分析判斷短路電流有無突變現(xiàn)象，以及繼電保護有無跳閘等，從中來分析短路故障。

2.2 故障指示設(shè)備

此設(shè)備的運行原理為：電流流過導(dǎo)體過程中，磁場觸發(fā)指示設(shè)備，當(dāng)電流較大、已經(jīng)高于指示器中的額定數(shù)值時，勢必發(fā)出信息。當(dāng)故障于白天出現(xiàn)，指示器則出現(xiàn)翻牌現(xiàn)象，相反，夜晚故障時，指示器則對應(yīng)發(fā)出光信號。同故障檢測設(shè)備相比，此指示設(shè)備成本更加低廉，通常將二者聯(lián)合使用，發(fā)揮各自優(yōu)勢。一般來說，故障檢測設(shè)備配置于負荷開關(guān)所在位置，而指示設(shè)備則設(shè)置在桿塔所在位置。

2.3 監(jiān)控中心

監(jiān)控系統(tǒng)大體涵蓋以下設(shè)備，例如：信息控制系統(tǒng)、收發(fā)設(shè)備、系統(tǒng)應(yīng)用軟件。監(jiān)控中心設(shè)置一個配網(wǎng)接線圖，內(nèi)部工作者憑借此圖來監(jiān)控配網(wǎng)各個線路的運行狀態(tài)。通常來說，故障信號發(fā)出后，接收設(shè)備會收到此信號，并將其傳輸至在線監(jiān)控中心系統(tǒng)，相關(guān)工作人員再憑借系統(tǒng)應(yīng)用軟件來分析故障，對應(yīng)把故障信號呈現(xiàn)于人機界面，當(dāng)發(fā)現(xiàn)一些線路中有故障燈變色時，意味著該線路故障發(fā)生。驅(qū)動報警系統(tǒng)也將對應(yīng)提供故障警示信息，工作站將向故障負責(zé)人發(fā)送短信息，故障負責(zé)人參照短信提醒來圍繞故障線路展開檢查和分析，確保及時排除故障。

3 配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 配電線路故障自動定位系統(tǒng)

在10kV配電網(wǎng)建設(shè)中，需要根據(jù)需求和資金現(xiàn)狀綜合選擇，以最經(jīng)濟的方式獲得最優(yōu)的故障定位效率。結(jié)合GPRSA通訊技術(shù)和故障指示器的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的線路故障監(jiān)測系統(tǒng)則可以快速的完成線路故障的自動定位，進而有效的提高10kV配電網(wǎng)的供電可靠性。配電線路故障自動定位系統(tǒng)通常運用在檢測相間和單相接地短路故障環(huán)節(jié)中，在開啟了故障指示器的時候，其指示燈會呈現(xiàn)出紅色，此時線路上的故障指示器會發(fā)出一個會被IPU所接受的無線調(diào)制編碼信息，然后經(jīng)由IPU進行一系列的解調(diào)解碼操作，然后在綜合了指示器所發(fā)出的編碼信息和其地址信息之后，在發(fā)送至監(jiān)控中心，這樣安裝在監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)會對IPU發(fā)送過來的信息加以接受，隨之進行解碼處理，然后再通過104規(guī)約接口向監(jiān)控中心的計算機傳送之前處理完成的信號，在計算機接受以后在即使對其信息數(shù)據(jù)進行綜合處理，其中涉及對錯誤信息的校正以及邏輯判斷的運算，最后再根據(jù)綜合處理結(jié)果將其故障通路定位標(biāo)記在電子地圖上，這樣維修人員就能夠結(jié)合電子地圖中展現(xiàn)出來的故障分析結(jié)構(gòu)來完成對故障的處理和排除工作。

3.2 10kV配電網(wǎng)中配電線路故障自動隔離系統(tǒng)

當(dāng)故障定位系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障后，不僅要能夠及時的將數(shù)據(jù)反饋給中控中心，還要求能夠最大化的降低故障給整個配電線路帶來的影響，自動隔離系統(tǒng)正是為了避免配電線路大面積故障發(fā)生所設(shè)計的。當(dāng)故障定位系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并提示故障后，自動隔離系統(tǒng)能夠響應(yīng)定位系統(tǒng)的故障信息，完成自動單相接地切除、短路自動隔離、定位故障點等功能，保護電網(wǎng)全線，并為后續(xù)的維修工作提供方便。目前，國內(nèi)10kV配電線路大部分安裝了過流和重合閘保護，但這種保護模式卻靈敏性和選擇性不足。為了提高隔離系統(tǒng)的靈敏度和選擇性，可以用智能分界負荷開關(guān)來構(gòu)建故障隔離系統(tǒng)。該系統(tǒng)擁有通訊模塊和測控模塊，當(dāng)需要對某一段線路進行故障隔離時，能夠準(zhǔn)確的將故障線路隔離，并不影響其他線路的正常供電。雖然該系統(tǒng)無法實現(xiàn)全線覆蓋，但由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，在10kV農(nóng)村配電網(wǎng)中具有廣泛的適用性，其在10kV配電線路檢測中已經(jīng)得到了一定程度的推廣和應(yīng)用。

結(jié)語

在10kV配電網(wǎng)運行的過程中，配電線路故障情況下，自愈技術(shù)沒有得到實現(xiàn)時，只有有效的應(yīng)用配電線路故障自動定位與隔離技術(shù)，才能快速的對配電線路故障進行準(zhǔn)確的定位，并且對相應(yīng)的故障區(qū)段進行隔離，避免其他區(qū)段的線路受到影響，確保其他區(qū)段供電工作的持續(xù)進行，以實現(xiàn)最佳的供電效果，促進電力企業(yè)長遠發(fā)展。

[1]毛宏斌.10kV配電線路故障快速定位隔離裝置探討[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2009,36:188-189.

[2]張威.10kV配電網(wǎng)行波故障定位方案研究[D].山東理工大學(xué),2015.