黃振揚

（國網(wǎng)福建省電力有限公司閩侯縣供電公司，福建福州 350100）

0 引言

配電網(wǎng)系統(tǒng)是強大而復雜的系統(tǒng)，出現(xiàn)故障時必須及時進行故障定位并隔離操作，最終排除故障，實現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)。在此過程當中，3個步驟都需要很強大的技術(shù)支持。為此，必須了解配電網(wǎng)特征及配電網(wǎng)故障類型，以便做出具體診斷與修復措施。

1 配電網(wǎng)特征及故障類型

電能分配是配電網(wǎng)在整個電力系統(tǒng)中擔負的主要責任，其裝備主要有桿塔、隔離開關(guān)、架空線路、無功補償電容以及其他附屬裝置等。配電網(wǎng)可以以電壓為基點，將不同電壓的配網(wǎng)分為不同的電壓等級，具體到配電網(wǎng)名稱可稱為低壓配網(wǎng)、中壓配網(wǎng)和高壓配網(wǎng)。另外，還可以根據(jù)區(qū)域不同來對配電網(wǎng)進行劃分，比如城市配電網(wǎng)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電網(wǎng)。利用電壓以及區(qū)域的不同來對配網(wǎng)進行分類，是配電網(wǎng)的一般特性。

隨著用戶對電量需求的不斷增加，配電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模不斷擴大，配電網(wǎng)建設(shè)的加速度也日益增長，在龐大的配電網(wǎng)系統(tǒng)當中，每一個環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)故障，從而影響整個配電網(wǎng)系統(tǒng)的供電，這是無法預料的。供電服務(wù)不能夠穩(wěn)定進行，供電效率會受到影響。通過相關(guān)工作人員的長期實踐與檢測，配電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障主要有母線單相接地、小電流接地、負荷線路單相接地等。這些故障可以單次出現(xiàn)，也可以多種故障混雜出現(xiàn)，但都會造成嚴重的缺相故障，甚至導致電路線路燒毀，進而影響電氣設(shè)備運行。通過大量研究表明，在配電網(wǎng)故障當中，單相接地故障比較常見，它能夠使非故障絕緣受損[1]。除了單相接地故障以外，其他故障的概率相對較小。

2 配網(wǎng)故障診斷及恢復措施

2.1 主站遙控FTU饋線故障處理措施

饋線終端裝置（Feeder Terminal Unit，F(xiàn)TU）（圖1），能夠在各個饋線終端配置開關(guān)的基礎(chǔ)上，對故障信息進行記錄。一旦自動化隔離系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障存在，F(xiàn)TU便可以對這些故障進行信息采集，采集的信息主要包括故障發(fā)生點所聯(lián)系的設(shè)備、故障發(fā)生的時間以及故障發(fā)生前的運轉(zhuǎn)狀態(tài)、發(fā)生時的各項參數(shù)信息，故障發(fā)生前配電系統(tǒng)當中的負荷電流以及最大電流等，都可以被記錄下來。通過饋線終端能夠使這些信息通過一定的通信線路傳遞到控制中心，控制中心的計算機系統(tǒng)再對這些故障信息進行分析，然后對故障進行區(qū)域定位。根據(jù)收集故障的特點研究出最適合的故障修復方案，并且在故障修復時，可以通過遙控模式對故障進行分段隔離，并同時進行故障修復操作，在一段時間之后逐步恢復整個區(qū)域的供電服務(wù)。

2.2 FA模式在配網(wǎng)故障診斷與恢復當中的應(yīng)用

饋線自動化（Feeder automation，F(xiàn)A）模式也叫就地控制模式，在配網(wǎng)系統(tǒng)當中，它的接線特點和尋常的接線特點是不一樣的。就比如在線路a和線路b上有多個區(qū)段，每一個區(qū)段都有相應(yīng)的開關(guān)和斷路器進行控制，當線路a上有一個區(qū)段的設(shè)備出現(xiàn)故障的時候，那么此故障區(qū)域的前一個斷路器就會跳閘，此時線路a就會失去電壓，當線路a沒有電壓之后，出現(xiàn)故障的區(qū)域段的前、后斷路器也會迅速跳閘[2]。使得各個跳閘的斷路器被重合起來，整個配網(wǎng)線路都會帶電。并且在一段時間內(nèi)，保持帶電狀態(tài)不變。斷路器的跳閘時間也會隨著故障的不同而相應(yīng)改變，如果是短暫性故障的話，那么故障區(qū)域段的斷路器會經(jīng)過短暫性的跳閘，然后延時閉合，重新回歸正常運轉(zhuǎn)，如果是永久性故障，那么在故障區(qū)域段內(nèi)的前、后斷路器都會保持斷開不變，將故障進行永久隔離，保證整個電路正常運轉(zhuǎn)。在故障電路修復之后，再進行斷路器閉合操作，保證整個配電網(wǎng)系統(tǒng)線路的正常供電。在就地控制模式當中，依靠的是電壓時限配合。電開關(guān)反復地開合也會導致設(shè)備故障或引起短路電流，對整個電力系統(tǒng)的電路設(shè)備也會造成影響。

2.3 自動定位系統(tǒng)在配網(wǎng)故障診斷與恢復中的運用

在配電網(wǎng)故障檢查當中，自動定位系統(tǒng)發(fā)揮了很大作用，通過結(jié)合某地區(qū)配電網(wǎng)實際使用情況可以大致分析，自動定位系統(tǒng)在構(gòu)成方面相對比較簡單，主要有用戶監(jiān)控主站、故障指示器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、電網(wǎng)的地理信息系統(tǒng)以及信息處理單元[3]。一旦發(fā)生故障，可以通過其間的設(shè)備與系統(tǒng)的結(jié)合，自動開啟故障指示器進行編碼式的信息傳輸。在信息傳輸過程中，完成數(shù)據(jù)的處理以及系統(tǒng)的解碼等，使信息能夠快速傳送到控制中心的計算機系統(tǒng)，經(jīng)過計算機的運算，實現(xiàn)故障點在地理信息系統(tǒng)當中的定位。通過一系列的系統(tǒng)運行，可以定位故障的點，節(jié)省人力、物力和財力。

圖1 配電自動化終端裝置

2.4 自動化隔離系統(tǒng)在配電網(wǎng)故障診斷與修復方面的應(yīng)用

隨著我國自動化進程的不斷推進，自動化技術(shù)也越來越被廣泛地運用到各種各樣的科學技術(shù)當中，尤其是在配網(wǎng)系統(tǒng)中，自動化技術(shù)已經(jīng)有了它的運行條件以及支持設(shè)備。自動化技術(shù)在配網(wǎng)當中的應(yīng)用，使得自動化隔離系統(tǒng)出現(xiàn)在配網(wǎng)當中，在這個系統(tǒng)內(nèi)，故障定位以及高效的故障處理都能進行及時，并自動對故障進行恢復。相比人為查找故障，利用這個系統(tǒng)可以節(jié)省大量人力以及傳統(tǒng)維修診斷的時間和成本。自動化隔離系統(tǒng)較傳統(tǒng)人力查找故障的前期投入雖然較高，但從長遠的經(jīng)濟效益看，自動化隔離系統(tǒng)更方便、經(jīng)濟效益更大。尤其是能夠自動找到故障發(fā)生點并將故障自動隔離的特點，使故障影響率達到了最小。相關(guān)的配電網(wǎng)功能恢復設(shè)備也能夠準確、迅速地投入工作，使配電網(wǎng)穩(wěn)定運行率大為提高。

3 總結(jié)

圖2 自動定位系統(tǒng)電路圖

我國的現(xiàn)代化建設(shè)腳步不斷地邁進，城市化水平在不斷提高，人們對電力的需求更是與日俱增，配電系統(tǒng)的故障的影響范圍越來越大。相關(guān)技術(shù)人員通過反復研究和大量實踐，準確把握配電網(wǎng)系統(tǒng)的故障類型和特點，對現(xiàn)代化建設(shè)的影響深遠。對配電網(wǎng)故障診斷及修復的具體措施給出自動化的預備方案，是未來配電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。