自动化设备在10 kV配网故障抢修中的应用研究

自动化设备在10 kV配网故障抢修中的应用研究

郭文亮

天津市电力公司城东供电分公司  天津  300000

摘要:电网是电力运转的重要基础，社会生产生活对电力的需求主要通过电力的配网作用进行，配电网通过对电能科学合理的分配，使电能能够进入到各个领域，保证生产生活需要。当前，随着我国各项技术的创新与发展，自动化技术已经成为推动各行各业发展的动力，配电网运维过程中，也需要依靠自动化技术，全面解决运行中的问题，从而更好地实现安全供电用电需求。只有全面保证配网自动化技术合理应用，才能有效解决好各项问题，稳定可靠的配网自动化技术才是保证电网稳定安全的关键。

关键词：10 kV；配电线路；故障抢修

中图分类号：TM76文献标识码：A

引言

伴随着社会的高速发展，电力行业不断追求更高的效率和质量，尽可能地降低配电网的故障率，保证供电稳定。在现实情况之中，10 k V线路虽然不容易出现特别严重的故障问题，但是10 k V线路的应用非常广泛，以至于一旦出现问题，便会造成较大的影响。近些年来，越来越多的电力企业开始关注10 k V线路的整修问题，但取得的效果并不十分明显[1]。因此，加大对10 k V线路故障处理中有关配网自动化技术的应用，对电力行业整体运行质量有着非常重要的意义。

1 10kV配电线路故障概述

10kV配电线路具有线路长、设备多、负荷分散等特点。线路开放广泛，防护措施较少。在恶劣天气、外力破坏和电力负荷的影响下，线路故障的发生更加频繁，严重影响了配电网的安全运行。10kV配电线路故障主要包括单相接地故障和相间短路故障，主要由设备安装质量不合格、配电网设备老化、恶劣天气、外部损坏因素等引起。如果故障发生后不及时进行抢修操作，故障的影响范围将进一步扩大，从而影响供电的可靠性。供电可靠性是衡量供电企业服务质量水平的一项硬性指标。因此，在10kV配电线路故障抢修中，必须采取有效的抢修措施，提高供电的可靠性。在计算机技术和信息化技术发展背景下，在线路故障抢修中要合理运用自动化设备和专业的技术方法，监测并有效预防配电网故障，同时还应快速确定及隔离故障点，并结合故障的实际情况制定有针对性、有效的抢修措施，从而快速复电，尽量缩短故障停电时间，为供电企业树立良好的社会形象。

2 配网配电线路常见故障分析

（1）变压器故障。作为电力系统的核心部件，变压器可以通过改变电压和安全隔离来提高电网系统的稳定性和安全性。一旦变压器发生故障，系统电路也会出现问题。一旦遇到功率消耗峰值，此时变压器处于高压运行状态，其温度迅速升高，这大大增加了变压器故障的风险。在低功耗的情况下，在设备空载的情况下，温度也会迅速升高，导致变压器故障。如果变压器的温度过高，变压器很容易燃烧。（2）短路故障。短路故障作为配网配电线路常见故障之一，引发此类故障的原因有很多。从而使得短路故障的排查工作和检修工作面临着较大的困难。具体来讲，恶劣天气，例如暴风雨、雷电等会导致配网配电线路断裂进而造成短路。腐蚀性强的气体、液体等也是造成配网短路故障的“元凶”。配网电路问题导致电力资源供给得不到保障，严重的情况会导致安全隐患，所以必须高度重视短路问题。

3 自动化设备的具体应用

3.1 故障指示器的应用

故障指示器主要用于定位和监测线路故障，通常安装在架空线路、电力电缆设备和开关设备（箱式变压器、环网）中。在故障指示器的实际应用中，需要综合考虑管辖范围内配电线路的供电情况，利用故障指示器、故障定位主站和通信终端实现配电线路故障的可视化管理，及时准确地定位线路故障，进而提高故障修复工作的效率。根据不同配置，故障点处理措施可分为三种模式：①故障指示灯模式。该模式主要是在配电线路上安装故障指示灯，由运维人员直接实时监控配电线路。②故障指示器与通信终端的结合模式。在无线通信技术的支持下，运维人员无需进行线路巡视，如果线路发生故障，故障指示器系统会自动采集故障信息，并对故障进行初步判断和综合分析，传递给配网管理人员，可节省故障分析时间，提高抢修效率。③故障指示器与故障定位主站、通信终端的结合模式。主要通过遥测故障电流信息，并以无线传输的方式传给主站及相应的配网管理人员。因此，当系统监测数据显示线路故障时，会自动收集并分析故障信息，合理判断故障类型、位置及范围，并向主站及配网管理人员发出故障报警信号。

3.2 配电系统集中化

确保配电系统的集中建设和管理。只有这样才能更好地体现自动化能力。目前，分布式网络主要用于集中管理和控制。用户信息和服务系统本身的不稳定性决定了系统的集中处理。总体看，能源系统运行中，各个环节的数据要及时反馈，特别是主站与变电站、配网自动化设备之间产生的大量数据，必须要集中进行分析与处置，这样，才能保证设备稳定性，通过对各个设备的连机管理，全面保证主站与变电站、配网自动化设备的故障自动检测、集中处理、系统修复。

3.3 对故障进行快速定位

当有许多安装限制时，指示装置可以安装在箱体侧面或开关柜上。故障指示装置，也称为故障指示器，可以监测故障电流。故障指示器不仅可以监测特定线路中短路的故障位置，还可以检测单相接地和相间短路问题。因此，我们也可以在分支点和用户进线处安装设备。一旦发生故障，故障指示装置将通过检测电流变化来显示具体的故障位置。大多数指示灯以闪烁或翻卡的形式提示。同时，故障指示装置还可以采集故障点电流的变化，并将采集的数据以有线或无线方式传输给调度中心或监测站，使故障处理人员能够及时确定故障的具体类型和位置，然后做出快速响应。用此方法处理10 k V线路故障，可以节约大量的维修检查时间，还可以依照具体定位，安排距离故障发生点最近的维修人员进行处理。

3.4 馈线自动化开关的应用

1）智能柱上断路器。结合馈线的实际功能，自动开关柜配备自动控制单元和保护单元。在实际应用中，当配电网发生故障时，该设备可以自动切断短路电流、负载电流或零序电流，并加速断路器、零序和重合闸的保护，从而快速处理运行中的故障。根据配电网的功能分析，柱上智能断路器通常安装在馈线的支线或干线上，并配备基本的自动保护和控制单元，以最大程度地有效降低误动概率。2）智能杆塔负载开关。自动开关柜能有效实现馈线自动化功能，不仅能自动切断负荷电流和零序电流，还能灵活配置电流类型和电压类型，并考虑电压（无电压）延时合闸功能，可以自动隔离和处理故障点，提高应急维修效率。通常安装在馈线支线或正线上。3）分支线分界馈线。分支线分界馈线不仅能够起到自动控制的作用，同时还能起到保护功能，并在馈线出线断路器与干线分段自动化断路器的相互作用下，及时消除故障，如用户侧相间短路故障、单相接地故障等，可有效防止跳闸事件的发生，确保配电网的正常运行。

结束语

综上所述，社会的发展带给人民更富足的生活质量，日常用电量越来越大，对于电能提供的充足性及稳定性有了更高的要求。因此，电力企业必须制定有效举措，保障供电线路的稳定性，提升供电质量。保障配电线路高效运行，一定要做好配网配电线路常见故障分析工作，同时优化运检举措，降低输配电线路故障发生率，优化巡检体系的智能化水平，保障电力事业又好又快地发展。

参考文献

[1] 曾丽华．浅谈10 kV线路故障处理中自动化设备的应用［J］．电子测试，2018(6):104－105．

[2] 宋轶飞，马书哲.试论配网自动化技术在配网运维中的应用浅析[J].环球市场，2019（18）：169.