李江濤，王懿偉

（國網(wǎng)陜西省電力公司山陽縣供電分公司，陜西 山陽 726400）

0 引 言

近些年，我國技術(shù)水平快速提升，推動了電力企業(yè)的發(fā)展。在配電網(wǎng)運行過程中應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，能夠有效提升配電網(wǎng)的運行質(zhì)量。10 kV配電線路是與電力客戶最接近的部分，一旦10 kV配電網(wǎng)發(fā)生故障會造成大范圍停電，不但直接影響客戶的電力使用，也會影響電力企業(yè)的發(fā)展。所以，利用現(xiàn)代化技術(shù)對10 kV配電網(wǎng)配電線路故障實施自動定位和隔離，可以有效縮短故障處理時間，同時確保用戶用電質(zhì)量，對推動電力企業(yè)經(jīng)濟效益發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1 10 kV配電線路故障快速定位隔離裝置的組成和原理

1.1 配電線路故障快速定位隔離裝置組成

10 kV配電線路故障快速定位隔離裝置主要包括主機、軟件、監(jiān)測系統(tǒng)以及線路電壓互感器等。一旦配電線路發(fā)生單相接地故障或者發(fā)生短路故障，監(jiān)測系統(tǒng)可以通過線路柱上的開關(guān)（電流互感器）采集相應(yīng)的電流信息（包括短路電流、零序電流）。通過GPRS無線通信系統(tǒng)輸送到主機，之后對其進行數(shù)據(jù)分析處理，從而能夠得到故障所在區(qū)域。同時，隔離裝置會發(fā)出切斷線路支線或者分線段柱開關(guān)的指令，從而能夠?qū)⒐收蠀^(qū)域?qū)嵤└綦x，確保非故障區(qū)域的可靠性和穩(wěn)定性，如圖1所示。對于故障隔離來說，最主要的是加強10 kV配電線路運行情況的監(jiān)測。所以，需要增強相應(yīng)調(diào)度人員的責(zé)任意識，確保其工作的嚴謹性[1]。

1.2 故障自動定位系統(tǒng)

現(xiàn)階段，配電線路故障定位主要采取基于故障指示器和GPRS通信技術(shù)相結(jié)合的線路故障監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)線路故障的自動定位，具有較高的可靠性。整個系統(tǒng)主要包括故障指示器、信息處理單元（IPU）、數(shù)據(jù)處理機轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)以及用戶監(jiān)控系統(tǒng)等，如圖2所示[2]。

圖2 配電線路故障自動定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能

第一，故障指示器。故障指示器主要設(shè)置在架空線和電纜線路中，主要包括故障電流檢測部分、數(shù)字編碼和無線調(diào)制發(fā)射部分、就地指示部分等。一旦發(fā)生線路故障會觸發(fā)故障指示器，并且利用發(fā)生單元將數(shù)字編碼信號傳送到IPU。

第二，信息處理單元（IPU）。IPU主要設(shè)置在線路的分支點位置，可以接收兩個分支點共6個故障探頭的編碼信息。接收到相應(yīng)信息后，IPU先要對其解調(diào)解碼，之后和IPU的地址組合形成綜合地址碼。

第三，數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。此系統(tǒng)可以將IPU傳送的無線信息實施解調(diào)解碼以及顯示。

第四，用戶監(jiān)控信息系統(tǒng)。此系統(tǒng)能夠進行故障指示和定位，并且可以和GIS系統(tǒng)結(jié)合形成相對獨立的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)配網(wǎng)圖形編輯和故障檢測定位。

1.2.2 系統(tǒng)的工作原理

配電線路故障自動定位系統(tǒng)一旦檢測到線路中存在故障點會啟動故障指示器，紅色顯示并發(fā)出無線調(diào)制編碼信息。IPU對其實施解調(diào)解碼后，綜合指示器編碼信息和IPU地址碼信息，最終要通過編碼調(diào)制后發(fā)射出去。監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)接收到IPU的信息后實施解調(diào)，之后將其發(fā)送到通信主站實施解碼，最終要將信號傳送到監(jiān)控中心計算機進行線路故障信息的綜合處理，如糾錯校正、邏輯判斷運算等，以此進行故障的自動定位，同時會在電子地圖中標識出故障，便于維修人員定位故障。

饋電線路開關(guān)采用“來電即合，無壓釋放”的方式，只要開關(guān)感受到線路電壓的存在就始終維持在合閘狀態(tài)。當(dāng)線路失電時，開關(guān)內(nèi)部機構(gòu)自行斷開開關(guān)，從而實現(xiàn)故障隔離。

2 10 kV配電線路故障快速定位隔離案例分析

2.1 案例基本情況

某供電企業(yè)城郊供電分公司的10 kV配電系統(tǒng)都采取中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運行方式，若線路出現(xiàn)單相接地故障，會因為故障電流較小、弧光造成的接地不穩(wěn)以及短路故障指示器無法起作用等難以查明故障點。所以，如何快速、準確找到故障點并進行快速隔離，已經(jīng)成為該分公司急需解決的問題。此分公司始終采取的是人工巡線的方式，不但需要花費大量的人力物力，也會造成整條線路用戶停電，嚴重影響電力的正常供應(yīng)。

2.2 10 kV配電線路故障快速定位隔離技術(shù)應(yīng)用

2.2.1 配電線路故障自動定位系統(tǒng)

對于10 kV配電網(wǎng)建設(shè)來說，特別是對于案例中的分公司來說，要按照具體需求和實際資金情況選擇最佳的故障定位方式。通過通信技術(shù)和故障指示器的有效結(jié)合進行線路故障監(jiān)測，能夠快速準確地實現(xiàn)線路故障的自動定位，從而有效提升10 kV配電網(wǎng)的供電可靠性。配電線路故障定位隔離裝置一般應(yīng)用在單相接地短路故障方面，在系統(tǒng)開啟后故障指示器的燈會出現(xiàn)紅色，這時線路故障指示器會發(fā)出相應(yīng)的編碼信息（可以被IPU接受的無線調(diào)制編碼信息），之后通過IPU實施相應(yīng)的解調(diào)解碼操作，最后對指示器發(fā)出的編碼信息和其他信息進行綜合后將其發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心設(shè)置有數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，能夠接收IPU發(fā)送的信息并對其實施相應(yīng)的解碼，之后利用104規(guī)約接口將前述完成處理的信號傳送到監(jiān)控中心的計算機。監(jiān)控中心計算機受到信號后對其信息數(shù)據(jù)實施必要的綜合處理，主要包括錯誤信息校正和邏輯判斷的運算。完成上述操作后，按照綜合處理結(jié)果確定故障情況，并且通過顯示技術(shù)將故障線路和區(qū)域定位到電子地圖上，從而幫助維修人員明確故障區(qū)域，以便快速準確地對其進行維修，排除故障[3]。

2.2.2 10 kV配電網(wǎng)配電線路故障自動隔離

對于故障定位系統(tǒng)來說，在發(fā)現(xiàn)線路故障后不但可以及時將信息數(shù)據(jù)傳送給控制中心，也可以最大程度上緩解故障對整個配電線路的影響。為了防止配電線路出現(xiàn)大范圍故障問題，設(shè)置了自動隔離系統(tǒng)。一旦故障定位系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障并進行相應(yīng)提示后，自動隔離系統(tǒng)可以響應(yīng)定位系統(tǒng)的故障信息，從而實現(xiàn)相應(yīng)的功能，包括自動單相接地切除、短路自動隔離以及定位故障點等，對電網(wǎng)全線進行實施保護，為今后的維修工作奠定基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段來看，我國10 kV配電線路絕大多數(shù)都設(shè)置了過流和重合閘保護，但是靈活性和選擇性相對不足。為了能夠有效提升隔離系統(tǒng)的靈活性和選擇性，可以通過更加智能的分界負荷開關(guān)形成故障隔離系統(tǒng)。此種系統(tǒng)具有測控和通信功能，如果想要對某些區(qū)域?qū)嵤┕收细綦x，那么通過這些功能就可以更加準確地隔離故障線路，同時不會影響其他線路的正常供電。雖然此種系統(tǒng)不能覆蓋所有線路，但是此種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對簡單且具有較高的可靠性，在10 kV配電線路故障快速定位隔離中得到了有效推廣和應(yīng)用[4]。

3 結(jié) 論

本文主要闡述了10 kV配電線路故障快速定位隔離裝置情況，以期為配電線路的故障定位和隔離提供一定的參考和幫助，進一步推動配電系統(tǒng)的發(fā)展。