楊樹志

摘要：進(jìn)入新時期以來，電力作為一種特殊的產(chǎn)品，在我國的經(jīng)濟(jì)和社會生活中扮演著越來越重要的角色，我國生產(chǎn)力的發(fā)展對電能的依賴性也愈顯凸出。配電系統(tǒng)處于電力系統(tǒng)的末端，是連接供電系統(tǒng)和用電主體的橋梁，是電能輸送的最后一道環(huán)節(jié)，因此配電系統(tǒng)的運行效果將對用戶的供電質(zhì)量產(chǎn)生最直接的影響。采用傳統(tǒng)的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)時，地埋電纜往往和架空線路混合架設(shè)，配電設(shè)備的種類繁多并且不具有統(tǒng)一的規(guī)格，再加上舊式設(shè)備不具備開關(guān)保護(hù)，一旦發(fā)生配網(wǎng)線路故障，往往會造成大面積長時間停電的現(xiàn)象。智能配網(wǎng)的改造升級和故障快速定位將有助于搶修工作人員及時對故障進(jìn)行現(xiàn)場處理，使得故障設(shè)備能夠被快速準(zhǔn)確地識別并隔離，在短時間內(nèi)實現(xiàn)對故障區(qū)域的恢復(fù)供電，對提升配電網(wǎng)絡(luò)供電質(zhì)量以及提高對客戶的服務(wù)水平有著十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：配電自動化;故障定位;方法對策

1智能配網(wǎng)故障快速定位的要求

配網(wǎng)自動化的改造和升級將有利于提升供電質(zhì)量和穩(wěn)定性，同時也對智能配網(wǎng)故障的快速定位提出了新的要求。第一，需要建立專門的擁有故障定位和隔離功能的配電主站系統(tǒng)，以實現(xiàn)對配電網(wǎng)絡(luò)的實時監(jiān)測;第二，解決單相接地故障信號檢測難的問題，在配電故障點定位時，非金屬性接地故障的特征信息較為微弱，獲取難度較大，需要在故障偵測系統(tǒng)中設(shè)計一種機(jī)制，對其實現(xiàn)有效檢測;第三，實現(xiàn)智能配網(wǎng)故障的快速定位必須要考慮方法的經(jīng)濟(jì)性，考慮到配電網(wǎng)絡(luò)點多面廣的特點，在充分利用現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，進(jìn)行創(chuàng)新研究;第四，實現(xiàn)較高自動化水平的故障定位，實現(xiàn)故障定位的實時性和精準(zhǔn)性，并且提高硬件設(shè)備在各種工作環(huán)境中的適應(yīng)性，在故障發(fā)生的第一時間對故障設(shè)施隔離，故障區(qū)域由其他非故障區(qū)域轉(zhuǎn)供電。

2配電網(wǎng)的主要故障類型

在配電網(wǎng)系統(tǒng)中，某一個組成元件的故障都有可能波及整個網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，因此在配網(wǎng)故障分析與排查時，基本上都需要操作相應(yīng)開關(guān)或斷路器對故障區(qū)段來進(jìn)行隔離診斷，并且由于所有元件的故障最終都會在饋線上反映出來，所以為了便于對故障的分析和處理，一般把故障看作是發(fā)生在線路上的?；谝陨锨疤幔梢园雅潆娋W(wǎng)故障分為以下幾種類型。

2.1單相接地

單相接地，是配電網(wǎng)系統(tǒng)中最多發(fā)的故障類型。導(dǎo)致出現(xiàn)該類故障的原因有很多，在城市地區(qū)最常見的為道路兩旁樹木過高與線路相搭接而造成配網(wǎng)故障。在中性點不直接接地的配電系統(tǒng)中若發(fā)生單相接地故障，雖然不會產(chǎn)生較大的短路電流，但是非故障相的電壓卻會異常升高，若不進(jìn)行及時的故障排除，并在該狀態(tài)下配網(wǎng)繼續(xù)運行，很容易在時間的作用下發(fā)生絕緣被擊穿的情況，進(jìn)而引發(fā)更嚴(yán)重的短路故障。

2.2兩相短路

兩相短路一般是受到外界影響所致，例如雷擊或外力壓迫等。線路發(fā)生兩相短路故障時將產(chǎn)生很大的短路電流，若隔離處理不及時，容易引發(fā)故障線路燒毀和大面積停電的不良局面。

2.3三相短路

三相短路可謂是配電網(wǎng)中最為嚴(yán)重的故障，具體是指對稱分布的ABC三相在同一處發(fā)生了短接，從而引發(fā)了極大的短路電流，在智能配網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生這種故障的概率極低，一般均是由人為因素所致的。

2.4缺相

缺相是指10kV系統(tǒng)的一相或兩相無電壓，三相電機(jī)則無法運作的故障類型。

3智能配網(wǎng)故障快速定位的方法研究

3.1利用重合器和分段器進(jìn)行故障快速定位

利用重合器和分段器進(jìn)行智能配網(wǎng)故障快速定位的方法適用于輻射狀或環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。其主要工作原理是，當(dāng)配網(wǎng)某段出現(xiàn)故障時，安裝在線路上的重合器會自動對故障電流進(jìn)行檢測，判定為線路故障后會自動跳閘，一定時間以后又會自動重合。分段器能夠智能記憶重合器的分合次數(shù)，從而能夠按照事先在程序中輸入的指令，使重合器達(dá)到規(guī)定次數(shù)的分合。配電系統(tǒng)中重合器和分段器相互配合使用，對于瞬時故障，重合器跳閘第一次重合后，線路將恢復(fù)供電;對于永久性故障，重合器將完成預(yù)先整定的所有重合次數(shù)，確認(rèn)為永久性故障后，則進(jìn)行閉鎖，不再重合，此時分段器也將自動分閘并閉鎖，兩者配合以達(dá)到對故障線路區(qū)段進(jìn)行隔離的目的。

3.2利用FTU進(jìn)行故障快速定位

為應(yīng)對在上述方法中存在的不足，基于FTU與SCADA通信網(wǎng)絡(luò)的智能配網(wǎng)應(yīng)運而生。基于FTU的智能配網(wǎng)能夠?qū)τ脩?、環(huán)網(wǎng)柜以及開閉所的戶外饋線實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信、監(jiān)測、控制以及故障電流監(jiān)測等，利用FTU傳輸?shù)椒治鼋K端的參數(shù)，經(jīng)過分析終端的運算能夠較快捷地實現(xiàn)故障定位。配電網(wǎng)樹狀分支的結(jié)構(gòu)特點使得故障總是出現(xiàn)在從電源側(cè)開始最后一個流過故障電流的開關(guān)節(jié)點到第一個沒流過故障電流的開關(guān)節(jié)點之間，因此對于具有這種結(jié)構(gòu)的輻射狀配網(wǎng)、樹狀配網(wǎng)和處于開環(huán)運行的環(huán)網(wǎng)，判斷和鎖定故障區(qū)段只要根據(jù)饋線沿線各開關(guān)是否流過故障電流就可以了，而想要實現(xiàn)對開關(guān)節(jié)點是否過流進(jìn)行檢查，則需要安裝FTU。

3.3利用用戶故障反饋電話進(jìn)行故障快速定位

FTU系統(tǒng)能夠獲取各種實時信息以便于對配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速故障定位，在實際運行中配電網(wǎng)絡(luò)故障的快速定位還有賴于另一類重要的故障信息來源，即用戶的故障反饋電話信息。用戶故障反饋電話作為FTU和SCADA系統(tǒng)的重要輔助和補充，主要被用來進(jìn)行非測控區(qū)的故障定位，即那些沒有納入到FTU和SCADA信息通信系統(tǒng)中的區(qū)域。隨著我國用電用戶維護(hù)自身用電安全穩(wěn)定意識以及用電基本常識的提升，電話報修系統(tǒng)獲取的用戶信息反饋能夠有效地幫助供電部門實現(xiàn)配網(wǎng)故障的快速定位。通過獲取用戶的供電代碼以及該用戶與變壓器的連接關(guān)系可以進(jìn)行初步的故障定位，并且其實現(xiàn)無須專門的設(shè)備，成本較低，具有較強(qiáng)的可行性。

4結(jié)束語

智能配網(wǎng)是我國電網(wǎng)改造和電力系統(tǒng)升級的重要工作之一，隨著自動化技術(shù)的持續(xù)挖掘和應(yīng)用，智能配網(wǎng)將進(jìn)一步完善和優(yōu)化。各地配網(wǎng)自動化程度的不斷提升也給故障特征檢測技術(shù)以及故障定位提出了更高層次的要求，利用日趨完善的通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)對故障定位的方法予以創(chuàng)新和改造有利于推動故障定位方法的進(jìn)步，而智能配網(wǎng)故障的快速定位能夠促使整個配網(wǎng)的運行更加安全、經(jīng)濟(jì)和可靠。

參考文獻(xiàn)

[1]周勁松，唐鵬，梁林.GIS在電力系統(tǒng)應(yīng)用的探討[J].黑龍江電力，2015，25（2）：116-118.