國網(wǎng)河南省電力公司駐馬店供電公司 鄭 一 李 杰

10kV配電線路在國內(nèi)供電系統(tǒng)中應用范圍較廣，但受到不同地區(qū)環(huán)境的影響，路徑結(jié)構(gòu)較為復雜，加之其本身供電半徑較長，又布置在戶外，故障問題時有發(fā)生。不僅如此，10kV配電線路的特殊性，也讓其故障成因較為復雜，需要針對具體情況提出效果、效率較優(yōu)的處理技術，以此從根本上提高國家電力質(zhì)量。

1 10kV配電線路故障發(fā)生的主要類型

以某地區(qū)供電局的內(nèi)部數(shù)據(jù)為例，近十年來當?shù)?0kV配電線路共出現(xiàn)24次故障，故障類型不同、故障的位置也存在一定的區(qū)別，下表1為跳閘故障類別的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表。從表1中的數(shù)據(jù)可以看出雷擊影響故障的關鍵，而其中絕緣子和電纜頭是雷電主要影響的部位。另外，外界環(huán)境的影響也不容易小覷，從該供電局的具體故障處理信息來看，部分情況下都是由于樹木生長造成的故障問題。結(jié)合表1數(shù)據(jù)，可以將10kV配電線路故障分為雷擊故障、設備故障、運行故障以及人類活動故障?？偟膩砜?，接地故障是10kV配電線路中較為常見的內(nèi)容，要想有效處理這一故障，須借助自動化技術實現(xiàn)對線路的維護處理，可以讓配電線路的運行更加可靠，確保故障問題得到妥善解決。

表1 10kV配電線路故障類型分析

智能化、集中化、數(shù)字化是當前電路系統(tǒng)發(fā)展過程中的核心重點，也是未來的必然發(fā)展方向。但從目前來看，自動化技術運行維護工作還面臨諸多挑戰(zhàn)和考驗，需要結(jié)合具體的故障類型、故障原因展開針對性分析處理[1]。以某供電局的不完全統(tǒng)計，故障定位占總修復市場的18%，而故障隔離需要消耗的時間較長，其他的常規(guī)修復操作所需時間較少，自動化運行技術人才引入后可以實現(xiàn)智能自動處理故障，尤其是故障隔離、故障定位，使故障修復時間縮短。對于10kV配電線路而言，即便是一些小故障也可能會造成較大的負面影響。依靠傳統(tǒng)的人力資源方式完成常規(guī)監(jiān)測和故障處理工作，效率較低、消耗時間較長，并不利于10kV配電線路的穩(wěn)定發(fā)展。在進入信息化、數(shù)字化時代后，自動化技術的投入更是勢在必行。

2 10kV配電線路故障發(fā)生的主要原因

結(jié)合實際數(shù)據(jù)來看接地故障、短路故障是較為常見也是發(fā)生頻率較高的兩種，并且也是造成影響范圍較大的故障類型。線路老化、線路電容變大等都會導致接地故障的發(fā)生，而外界環(huán)境因素是導致短路故障的主要原因。如鳥窩、樹枝都會影響到10kV配電線路的正常運行。目前，部分10kV配電線路都被安排在空曠環(huán)境內(nèi)，但依然無法完全避免外界環(huán)境帶來的負面影響，如暴雨、雷擊等天氣都會導致短路問題出現(xiàn)。10kV配電線路在實際運行的過程中，過流跳閘問題也較為常見，尤其是在農(nóng)村地區(qū)，大型電機的接入可能會產(chǎn)生較高的電流沖擊，進而引發(fā)跳閘現(xiàn)象。要想有效降低10kV配電線路故障發(fā)生頻率，應根據(jù)上述分析，形成有效的預防、監(jiān)控處理系統(tǒng)。

在提高10kV配電線路本身性能，強化管理運維力度的基礎上，借助自動化技術手段細化日常維護管理工作內(nèi)容，以此確保電力系統(tǒng)可以得到安全穩(wěn)定地運行，最大限度確保線路的安全穩(wěn)定地運行，有效防止故障問題的發(fā)生。自動化運行技術的作用價值不僅體現(xiàn)在故障處理上，在故障修復過程中也需要對數(shù)據(jù)和線路狀態(tài)進行實時監(jiān)控，以此確保修復工作順暢進行。自動化技術投入后可為修復工作提供足夠的支持，智能地處理主干、分支、用戶分界等方面。對于10kV配電線路而言，故障處理決策的落實一方面為公眾創(chuàng)造了便捷和幫助，另一方面也提高了社會供電質(zhì)量[2]。

3 10kV配電線路中自動化運行技術維護的有效措施

對于10kV配電線路而言，自動化運行技術維護工作的開展，不僅提高了線路本身的可靠性、安全性、穩(wěn)定性，也是對故障的初步控制和預測判斷。因此，需要結(jié)合10kV配電線路的具體情況，設計出針對性的自動化系統(tǒng)，讓故障處理、日常運行得到真正的優(yōu)化。

3.1 故障定位指示器的應用內(nèi)容分析

故障定位是自動化運行技術維護工作中基礎功能，旨在幫助工作人員第一時間確定故障問題，展開快速及時地處理。不僅可以讓處理效率得到提高，也是在對10kV配電線路進行監(jiān)控，提高線路本身的運行安全性。在自動化運行過程中，可以將故障指示器和其他系統(tǒng)配合應用，提高檢測準確性，避免出現(xiàn)錯誤預警。從過往的設計情況來看，故障指示器常被設計在架空線上，和開關柜配合使用可以對故障進行定位和追蹤。在實際應用過程中，如果出現(xiàn)故障問題，指示燈會呈現(xiàn)出有規(guī)律地閃爍，調(diào)度中心也會立即發(fā)布信息指令到工作人員的移動通信設備和終端主頁上。相關人員根據(jù)系統(tǒng)指示可以第一時間到場進行故障處理，有效控制故障影響范圍，縮短故障時間，確保供電質(zhì)量的安全穩(wěn)定性。

以絕緣子等元件雷電擊穿故障為例，絕緣遙測是目前較為常見的測試手段，檢測靈活性較高，能夠結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷絕緣故障情況。將其和故障指示器應用在一起，能夠更快地定位絕緣故障位置，并且發(fā)送預警信號，明確信號指示將故障損失降至最低[3]。在實際應用過程中，這一技術手段面對長線路、大跨度的10kV配電線路也可以精準檢測，判斷線路中是否存在故障區(qū)域，并且確定故障位置和故障原因。故障定位設備通過在日常運行中數(shù)據(jù)的收集匯總實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的監(jiān)控，一旦電流信號出現(xiàn)故障能夠立刻發(fā)現(xiàn)故障并且完成報警，在這樣的情況下，故障排查時間得到了大面積降低，能夠把控更大的供電范圍。

故障指示器的定位功能是最為基礎的，除此之外，還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、故障檢測等功能。如短路故障，借助故障指示器可以對具體的短路故障進行檢測，幫助工作人員展開針對性的故障處理，切實提高供電的可靠性、穩(wěn)定性。目前，可以根據(jù)實際需要在不同的位置安裝指示器，從而確保線路故障得到快速處理。電壓和電流是10kV配電線路中的核心關鍵，二者相互影響、相互促進，借助故障指示器可以更好地收集、記錄這兩項數(shù)據(jù)，從源頭規(guī)避故障問題出現(xiàn)，有效控制問題，確保電網(wǎng)工作質(zhì)量和工作效率，保證電網(wǎng)的工作質(zhì)量?？紤]到電壓可能會受到時間的影響，因此在應用故障指示器的過程中，還要加入時間記錄功能，從而更加系統(tǒng)、完善監(jiān)測電壓變化。

但電壓和時間的關系問題較為復雜，僅依靠故障指示器能夠產(chǎn)生的效果相對有限，要制定出不同的解決方案，一旦指示器出現(xiàn)響動立即按照相應的方法保證線路繼續(xù)運行，有效隔離線路，實現(xiàn)智能化、自動化的故障檢測維護技術，有效防止故障問題蔓延，保證其他區(qū)域的安全性。在應用故障指示器這種設備進行檢測維護工作，需要搭建良好的反饋機制和通信條件，以此確保不同的故障指示器能夠和控制體系之間實現(xiàn)有效結(jié)合一旦設備剛出現(xiàn)問題和故障后在第一時間進行處理，并且詳細記錄設備出現(xiàn)故障的時間等各項數(shù)據(jù)，為后續(xù)的故障處理工作提供參考和幫助。

3.2 饋線自動化技術的應用內(nèi)容分析

自動化運行技術中饋線自動化開關優(yōu)勢突出，能夠最大限度滿足10kV配電線路的運行需要，具備動態(tài)監(jiān)控功能，能夠結(jié)合故障實際情況選擇合適的饋線自動開關，確保10kV配電線路可以自動運行，避免出現(xiàn)跳閘問題。自動化運行維護技術能夠根據(jù)實際情況落實不同的處理手段，核心宗旨在于幫助10kV配電線路正常穩(wěn)定運行，一定程度控制因故障帶來的經(jīng)濟損失、電力損失。以永久性故障為例，在線路運行的過程中，如果在初步隔離后依然出現(xiàn)二次跳閘現(xiàn)象，則借助ZB1分支線分階段斷路器實現(xiàn)閉鎖合閘，將故障點隔離。隨后維修人員會在第一時間得到故障信息，并且在相關設備的輔助下完成全域檢測，確定具體的維修故障點位，快速修復故障，恢復供電[4]。

下表2為某供電局提供的自動化開關使用后的工作狀態(tài)，從下列數(shù)據(jù)中可以看出，饋線自動化開關在實際工作過程中應用效率較高，但根據(jù)開關的不足，具體應用情況存在一定的差別。相比較而言，智能斷路器效果更優(yōu)，可以展開更具針對性的故障處理工作，不僅如此，還具有一定的保護裝置，如常見的零序保護和速斷保護等。目前，饋線自動化主要可以分為斷路器、控制器、開關等類型，根據(jù)使用位置不同，還可以進一步分為分支用戶分界斷路器、智能負荷開關、智能控制器、智能斷路器。

表2 饋線自動化開關動作統(tǒng)計

以分支用戶分界斷路器為例，主要針對用戶設備問題引發(fā)的跳閘故障進行控制，可以將停電影響降至最低。當用戶設備出現(xiàn)故障后，可能會出現(xiàn)側(cè)相間短路或者單相接地的那個問題，但分支用戶分界斷路器可以對這一故障進行自動切除，縮小影響范圍，通過對整定保護定值的計算監(jiān)控，實現(xiàn)饋線自動化。但需要注意的是，無論是斷路器還是開關，都無法完全切除故障，只能夠切斷電流。因此，檢修人員要在第一時間完成對設備的檢修，實現(xiàn)逐段排查，盡可能在最短時間內(nèi)完成設備的檢查和排除。

饋線自動化在10kV配電線路中應用主要包括柱上復合開關、柱上斷路器等，能夠?qū)崿F(xiàn)多種保護功能，尤其是在饋線的干線、支線上，借助自動化控制模式，能夠及時切斷電流，如負荷電流、零序電流，完成對故障區(qū)域的隔離，最大限度保護重合閘。最為關鍵的是，借助智能自動化設備，可以實現(xiàn)無延時分閘功能，有效解決了傳統(tǒng)開關存在的缺點。簡言之，在使用饋線自動化控制器的過程中需要綜合考慮到線路的實際需求，實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)測控制，配合故障分段隔離手段，有效降低負荷開關的開閉次數(shù)。

3.3 實際案例和未來發(fā)展分析

以某地區(qū)供電局提供的故障處理案例展開分析，在2021年10月9日，供電局收到了多條反映家中停電的信息，一些用戶的電動機出現(xiàn)了燒毀問題。調(diào)查后發(fā)現(xiàn)是10kV高壓線路出現(xiàn)了故障，但低壓線路依然可以繼續(xù)供電。在為客戶安裝了缺相保護器后，減少了不必要的經(jīng)濟損害。如在10kV配電線路中發(fā)出了母線單相接地故障信號，進而出現(xiàn)了跳閘保護工作，重合不成功，故障信號消失，經(jīng)過實際分析后發(fā)現(xiàn)故障是因為外界環(huán)境將129號線路砸斷引起的跳閘事故。在106號線路中出現(xiàn)了雙回線雷擊故障，變電站線路開關基于過流保護的角度做出跳閘動作，導致大面積停電[5]。

50min后恢復供電，后續(xù)發(fā)現(xiàn)是由于該線路路段在遭受雷擊后出現(xiàn)了單相接地故障。當?shù)仉娏Σ块T和供電企業(yè)為了科學、有序地解決故障，從實際發(fā)展現(xiàn)狀入手，引入智能化、自動化技術，并且制定了管理計劃，搭建良好的通信環(huán)境和控制系統(tǒng)，幫助工作人員更加順暢地完成交流。在10kV配電線路中借助智能化設備，可以實現(xiàn)對智能開關的控制，結(jié)合實際數(shù)據(jù)找到需要保護的單元，并且結(jié)合相關保護手段，對線路進行維護，切實提高線路的可靠性。在10kV配電線路中，過流跳閘問題時有發(fā)生，另外在使用大型設備時經(jīng)常會出現(xiàn)較高的電流沖擊，進而導致跳閘問題的產(chǎn)生，借助智能化、自動化設備可以進一步提高排查效果，讓自動化運行技術得到優(yōu)化。未來還需要應用更多新的技術設備，包括自動接地選線裝置、避雷裝置、單相接地監(jiān)測系統(tǒng)。

以單相接地故障為例，作為10kV配電線路中最常見的故障類型，通過安裝這一針對性的監(jiān)測系統(tǒng)可以在發(fā)生故障后第一時間顯示接地故障區(qū)域位置，配合不同的顏色辯護，第一時間完成對線路的維護管理，減少經(jīng)濟損失。從10kV配電線路的故障類型來看，自然因素也應該得到關注，在落實自動化運行技術維護中不可忽視。在實際運行過程中，相關部門可以借助傳感器和數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件，有效防止雷擊等自然環(huán)境對輸電線路安全造成的影響。支路熔斷器也是一種自動化運行技術，不僅可以弱化故障威脅，還能夠提高10kV配電線路本身的絕緣強度，確保故障可以得到迅速處理。

4 結(jié)語

綜上所述，想要讓10kV配電線路安全穩(wěn)定地運行，不僅需要掌握相應的故障類型，還需要落實日常化、系統(tǒng)化、規(guī)?；倪\行檢測維護技術，及時發(fā)現(xiàn)線路中存在的問題，讓配電線路可以正常運行。相關部門可以借助全新的技術手段，打造出自動化運行維護，實現(xiàn)自動、智能故障處理，提高10kV配電線路運行質(zhì)量。