石曉麗

摘要：隨著城市化的快速發(fā)展，對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化提出了更高的要求。因此，在配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)過(guò)程中，需要相關(guān)人員進(jìn)一步探索配電網(wǎng)自動(dòng)化的故障定位技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，本文首先闡述了配電網(wǎng)自動(dòng)化故障測(cè)距中存在的問(wèn)題，然后給出了故障測(cè)距技術(shù)在配電網(wǎng)自動(dòng)化中的幾種應(yīng)用，既保證了配電網(wǎng)自動(dòng)化故障測(cè)距的專業(yè)化和效率，又促進(jìn)了配電網(wǎng)自動(dòng)化故障測(cè)距的發(fā)展配電網(wǎng)自動(dòng)化的長(zhǎng)期發(fā)展更加迅速，保證了整個(gè)配電網(wǎng)的穩(wěn)定和效率。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化；故障定位；問(wèn)題研究；應(yīng)用

1配網(wǎng)自動(dòng)化故障定位技術(shù)概述

配電網(wǎng)技術(shù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分。配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是基于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等相關(guān)技術(shù)的。配電自動(dòng)化系統(tǒng)是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的核心。在監(jiān)控整個(gè)配電系統(tǒng)的狀態(tài)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的通信方式。在配電系統(tǒng)的管理過(guò)程中，為了提高配電系統(tǒng)的規(guī)范性和科學(xué)合理性，可以將變電站和主站緊密結(jié)合起來(lái)。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，配電系統(tǒng)常見(jiàn)故障主要有永久性故障和暫態(tài)性故障。在配電自動(dòng)化故障定位技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，只有找出故障的根源，才能有效地保證整個(gè)配電網(wǎng)的可靠性和安全性。

2配網(wǎng)自動(dòng)化故障定位技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題

2.1配網(wǎng)線路發(fā)展不均衡

隨著城市化進(jìn)程的加快，社會(huì)對(duì)配電自動(dòng)化提出了更高的要求。目前，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃不盡合理，電網(wǎng)規(guī)劃的許多方面存在諸多問(wèn)題。配電線路少，配電線路負(fù)荷分布嚴(yán)重不均，配電線路運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變，配電線路可靠性低。由于早期電網(wǎng)智能化發(fā)展水平較低，現(xiàn)有配電網(wǎng)線路的自動(dòng)化水平相對(duì)較低，特別是在配電網(wǎng)自愈方面，還有很長(zhǎng)的路要走。廣東電網(wǎng)公司部分城市配電網(wǎng)發(fā)展迅速，部分配電線路實(shí)現(xiàn)自愈功能，而偏遠(yuǎn)山區(qū)線路自動(dòng)化建設(shè)尚處于起步階段，配電網(wǎng)發(fā)展不平衡問(wèn)題突出。

2.2山區(qū)配網(wǎng)線路長(zhǎng)，故障多發(fā)頻發(fā)

廣東省河源區(qū)以山區(qū)為主，配電線路多為架空線路。山上架起了許多線，廣東省河源市是一個(gè)雷雨區(qū)。多年來(lái)，雷擊造成的線路跳閘率居高不下。由于地形和用戶負(fù)荷性質(zhì)，配電線路長(zhǎng)度較長(zhǎng)，其中河源紫金區(qū)配電線路平均長(zhǎng)度可達(dá)28km，故障跳閘后很難發(fā)現(xiàn)故障，恢復(fù)供電時(shí)間長(zhǎng)，因此，應(yīng)用配電網(wǎng)自動(dòng)化進(jìn)行故障隔離具有重要意義。通過(guò)配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)快速故障隔離、無(wú)故障區(qū)段自動(dòng)恢復(fù)供電、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)自動(dòng)動(dòng)作，最終實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)線路的自愈功能。

2.3電網(wǎng)運(yùn)行中的設(shè)備老化，自動(dòng)化程度低

中國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，也是城市化程度相對(duì)較高的國(guó)家。隨著電力資源市場(chǎng)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力的需求越來(lái)越大，而電力供應(yīng)分配的不足使得電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備消耗大、損耗大、老化快、設(shè)備老化、自動(dòng)化水平低。

人們對(duì)配電自動(dòng)化程度的要求也在不斷提高。然而，配電網(wǎng)技術(shù)和配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)只受到少數(shù)專業(yè)人員的重視，沒(méi)有受到大多數(shù)社會(huì)群體的重視。它們都處于政府和國(guó)家的灰色盲區(qū)，導(dǎo)致政府的投入跟不上人們對(duì)自動(dòng)化程度的要求，而配電網(wǎng)自動(dòng)化故障定位技術(shù)發(fā)展緩慢，設(shè)備更新緩慢。電氣設(shè)備出廠日期早、使用時(shí)間長(zhǎng)、電氣設(shè)備絕緣能力下降、電氣設(shè)備表面錯(cuò)接點(diǎn)、脫線、絕緣保護(hù)層損壞、絕緣支點(diǎn)脫落、在用電氣設(shè)備異味等現(xiàn)象，都表明電網(wǎng)設(shè)備老化。這使得許多安全風(fēng)險(xiǎn)存在。

3配網(wǎng)自動(dòng)化故障定位技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1開(kāi)關(guān)設(shè)備故障定位技術(shù)的應(yīng)用分析

一般來(lái)說(shuō)，常用的開(kāi)關(guān)設(shè)備包括兩項(xiàng)：（1）分段器；（2）重合器。利用這兩種開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，以設(shè)備的特性為參考，進(jìn)行設(shè)定。在開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行時(shí)間和頻率的設(shè)計(jì)中，需要逐步對(duì)配電網(wǎng)中的故障進(jìn)行定位和分析。分段器是在電源側(cè)提供前電平開(kāi)關(guān)連接的裝置。當(dāng)沒(méi)有電流或電壓損失時(shí)，它會(huì)自動(dòng)打開(kāi)。如果設(shè)備發(fā)生永久性故障，在給定頻率的負(fù)荷執(zhí)行活動(dòng)完成后，分段器將自動(dòng)鎖定到分閘狀態(tài)，從而達(dá)到隔離故障線路區(qū)段的目的。如果分段器無(wú)法完成給定頻率的劃分和執(zhí)行活動(dòng)，則其他設(shè)備也會(huì)發(fā)生刪除故障。之后，待機(jī)關(guān)閉的情況發(fā)生后，會(huì)有一段時(shí)間的滯后，然后會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。如果設(shè)備有其他故障，正常情況下分段器不能斷開(kāi)短路故障電流。重合閘是一種高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，能對(duì)重合閘主回路的電源進(jìn)行自動(dòng)檢查和測(cè)試。一旦設(shè)備發(fā)生相關(guān)故障，故障電流將自動(dòng)阻斷。部分供電單位采用開(kāi)關(guān)柜故障定位技術(shù)時(shí)，有關(guān)人員對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的巡檢環(huán)節(jié)給予了足夠的重視，將對(duì)上述設(shè)備進(jìn)行定期巡檢。

3.2故障指示器的定位技術(shù)

故障指示器是檢測(cè)短路和故障的設(shè)備?，F(xiàn)有的配電系統(tǒng)很多，都采用環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)。在故障指示器的應(yīng)用中，如果設(shè)備存在一定的故障，使用該設(shè)備可以及時(shí)對(duì)其進(jìn)行分段，避免發(fā)生重大事故。在設(shè)備使用過(guò)程中，必須保證上級(jí)供電系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)分段，減少發(fā)生重大事故的可能性。例如，在供電變電所使用故障指示器定位技術(shù)時(shí)，產(chǎn)生的參數(shù)為：接地故障動(dòng)作電流：10- 100A，短路故障動(dòng)作電流：150A，1500A，精度：±0%，環(huán)境濕度40℃，環(huán)境溫度- 25℃- 70℃，電源：指示≤0.5ma，待機(jī)≤0.01ma；自動(dòng)復(fù)位時(shí)間：7sec- 2h- 4h- 8h，電源：鋰電池3.6v/2.25ah。明裝讀數(shù)儀：92mm×140mm×42mm，盤(pán)裝讀數(shù)儀：92mm×46mm×63mm，接地故障傳感器：38mm×38mm×26mm，傳感器短路傳感器：38mm×38mm×26mm，并標(biāo)明故障位置。運(yùn)行維護(hù)人員需要結(jié)合指示燈的報(bào)警信息來(lái)解決故障，這樣不僅可以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)故障區(qū)域的供電，而且可以減少停電的范圍。故障指示器定位技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。

1）確保告警指示信息的完整性。

配電網(wǎng)線路故障指示器較多，無(wú)法將信息同步上傳到主站，造成信息數(shù)據(jù)丟失。此時(shí)，在信息采集過(guò)程中，需要以多個(gè)周期為界，并根據(jù)要求設(shè)置冗余時(shí)間，以保證所有故障信息能夠順利地發(fā)送到主站，保證報(bào)警指示信息的完整性。

2）故障信息需要與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)保持一致。

在故障指示器定位技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，開(kāi)關(guān)動(dòng)作與指示器的信息無(wú)法同步傳到主站，因此在采集數(shù)據(jù)信息時(shí)，要維持故障之前的信息狀態(tài)，并使故障信息與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)保持一致。

3.3故障指示器的定位技術(shù)

故障指示器是用來(lái)檢測(cè)短路及接地故障的設(shè)備，許多配電系統(tǒng)都會(huì)大量使用環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)，運(yùn)用故障指示器的優(yōu)勢(shì)就是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)生了短路故障或者接地故障時(shí)，上一級(jí)的供電系統(tǒng)必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分段，以防止發(fā)生重大事故。某供電分局在使用本產(chǎn)品的時(shí)候，會(huì)詳細(xì)記錄相關(guān)參數(shù)，短路故障動(dòng)作電流：150A- 1500A、接地故障動(dòng)作電流：10A- 100A、精確度：±10%、環(huán)境溫度：- 25～70℃、環(huán)境濕度：40℃相對(duì)濕度≤95%、功率：待機(jī)≤0.01mA；指示≤0.5mA、電源提供：鋰電池3.6V/2.25Ah、自動(dòng)復(fù)位時(shí)間：7Sec- 2h- 4h- 8h可設(shè)置，其它設(shè)置可預(yù)訂、面板安裝類讀數(shù)儀表：92×46×63mm、表面安裝類讀數(shù)儀表：92×140×42mm、傳感器短路傳感器：38×38×26mm、接地故障傳感器：38×38×26mm，同時(shí)還會(huì)標(biāo)出發(fā)生故障的部分，分局運(yùn)維人員根據(jù)指示器的報(bào)警信號(hào)迅速找到發(fā)生故障的區(qū)段，分段開(kāi)故障區(qū)段，這樣能夠及時(shí)恢復(fù)沒(méi)有發(fā)生故障的地區(qū)供電，有效的節(jié)約了分局工作人員的時(shí)間，也減少了停電的時(shí)間，縮小了停電范圍。

在使用故障指示器定位技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題：（1）為保證報(bào)警指示信息的完整性，由于線路中故障指示器過(guò)多，上傳到主站的信息不能保持同步，導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)丟失周期，所以面對(duì)這種情況，需要在信息采集中設(shè)置冗余時(shí)間，以多個(gè)周期為界，在保證所有信息都能送到主站的同時(shí)，也可以在發(fā)生故障時(shí)及時(shí)采集相關(guān)信息。（2）故障信息必須與網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)一致。在實(shí)際運(yùn)行中，指示器的信息和開(kāi)關(guān)動(dòng)作傳送到主站的時(shí)間不能同步。為此，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，必須保留故障前的信息狀態(tài)，并以采集到的完整指標(biāo)信息作為邏輯分析的依據(jù)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化中的故障定位技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。在運(yùn)行過(guò)程中，配電網(wǎng)能夠平穩(wěn)、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行，將相關(guān)故障的概率降到最低。然而，無(wú)論采用何種配電網(wǎng)故障自動(dòng)定位技術(shù)，都只需要將故障發(fā)生的概率有效地降低到最小，值得在廣泛的應(yīng)用和推廣。筆者認(rèn)為，隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，在不久的將來(lái)，將開(kāi)發(fā)出越來(lái)越多的高效技術(shù)手段，既能提高電力運(yùn)營(yíng)商的工作效率，又能保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，有效地為城鄉(xiāng)提供持續(xù)的電力資源。同時(shí)，筆者認(rèn)為，在該系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，需要逐步完善各方面的系統(tǒng)機(jī)制，才能使該技術(shù)得到快速發(fā)展。

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