摘要：10kV配网是配网系统的重要组成部分，对于配电网络的安全稳定有着重要的影响。由于是高压输电，因此很容易引发线路故障问题。为了提高配电站的配电效率，为用户提供安全稳定的网络系统，同时提高配电系统的综合服务，应该在配网过程中做好10kV配网的状态监控，不断提高故障诊断技术。本文就来研究10kV配网运行中状态监控与故障诊断技术的应用。
关键词：10kV配网；配网系统；状态监控；故障诊断；变电
随着我国经济建设的发展，安全供电的要求越来越高，我国的配网系统也越来越庞大和复杂。配网系统之间紧密的联系使得线路的故障可能引起整个配网系统电力的可行运行，因此随着配网系统的不断扩大，供电企业应该做好配网运行状态监控设备的安装，提高配网系统线路实时监控的能力，不断改善配网手段和配网技术，创新管理方式和管理制度，提高配网系统的综合配网效率和配网水平，从而降低环境因素对于配网系统安全可靠运行的影响。
一、状态监控与故障诊断系统
10kV配网系统在供电系统中较为常见，10kV配网运行状态的监控与故障诊断对于提高电力系统的安全有着重要的作用。10kV配网运行中故障诊断与状态监控系统是由接地故障点巡查系统、前端采集系统、软件管理系统等构成，用于故障信息采集、接受、分析线路运行的数据，从未提高对整个配网系统运行状态的安全控制。下图1是故障诊断技术与状态监控系统图[1]。
图1 故障诊断技术与状态监控系统图
（一）接地故障点巡查系统
接地故障点巡查系统指专门检测接地故障的系统，是10kV配网运行状态监控的重要组成部分。接地故障信号检测是通过线路中的监测装置来完成的数据分析，10kV配网的故障主要通过单相接地故障确定，故障确定以后需要线路技术维护人员通过分析的检测报告来确定线路的故障段，从而缩小线路故障范围，帮助技术人员确定维修位置，提高线路实际检查与维修的效率。
（二）前端采集系统
前端采集系统是状态监控与故障诊断的基础系统，也直接影响10kV配网运行状态监控和故障诊断准确与否的部分。前端采集系统的运行是通过在10kV配网线路相应的位置安装信号采集设备，对线路的运行状态进行实时的监测。前端采集系统的准确性影响着整个10kV配网系统的故障诊断和监测，如果前端采集系统出现了故障，10kV配网故障自动检测系统就无法完成对配网系统运行状态的监控与故障的诊断，导致整个系统出现假死状态。要提高故障诊断的有效性，首先需要保证前端采集系统的质量，做好前端采集系统设备及装置的检查和维修，提高线路数据采集的准确性，确保能够在线路出现故障时及时监测到故障并分析出故障产生的原因，以便及时的消除10kV配网运行中的安全隐患，提高10kV配网的可靠、安全、稳定运行。
（三）软件管理系统
软件管理系统是转台10kV配网运行状态监控的核心系统，应用了计算机远程技术、网络控制技术、软件技术等建立起来的控制中心，网络软件系统连接各检测设备线路，通过控制系统将前端采集系统中采集的故障信号传送到控制中心的终端，再由软件技术进行故障分析，完成对整个10kV配网运行状态的总体监控与分析。控制中心检测到10kV配网运行状态不稳或者线路故障是，就能自动切断前端采集系统的分合断路器或者隔离线路的故障区域，再将故障信息传送到软件管理中心进行故障分析。
二、状态与故障诊断系统自动化技术的应用
（一）设备及系统的安装
10kV配网状态监控系统与故障诊断系统的建设，首先需要在配网相应的位置安装型号相匹配的断路器，作为软件系统故障检测时的判断依据。断路器要与二次接线、FTU设备相连接，并为其连接蓄电池作为前端采集系统装置的供应电源，组成10kV配网系统的前端采集系统，与接地故障点、软件系统相连接。
（二）系统故障检测的应用
在10kV配网实际运行的过程中，一般会有技术人员进行定期的故障排查，保障10kV配网的安全稳定运行。随着配网范围不断扩大，人为的故障排查速度较慢，影响用户的正常用电，因而不能适应现代10kV配网系统的发展。通过为配网设备、配网线路以及线路安装相应的接地故障检测装置、断路器等，就能够及时的讲配网系统的线路故障问题反馈到控制中心，通过软件管理系统找到准确的位置，及时的排除故障。在遇到大风、暴雨、雷击等事件发生较大范围的线路故障时，都能够及时的发现线路故障，自动故障检测系统能够通过自动切断合断器，将故障线路进行隔离，防止发生高压触电事故的发生，并及时采取安全措施，将 10kV线路安全隐患降低到最小。此外，一些潮湿地区的线路长期在较大的适度中容易引发线路故障，通过在10kV配网系统之内建设运行状态监控装置，应用自动故障检测技术检测10kV配网的线路安全问题，不仅能够降低线路安全管理的成本，还能极大的提高配网线路故障检测的质量，做好大范围内的配网故障检测与诊断，还能促进供电企业组织结构的升级改革。
三、暂态对地电压法（TEV）检测技术与超高频法（UHF）的联合应用（一）暂态对地电压法检测技术与超高频发概述
暂态对地电压法检测技术属于带电检测技术，在10kV配网故障诊断检测中应用范围较广。10kV配网的实际运行状态中所受到的外力影响因素较多，因此在故障检测中会受到多种干扰源，而暂态对地电压法具有较高的抗干扰性和灵敏性，因而暂态对地电压法检测线路故障的准确较高。例如高压开关柜中出现了局部放电的现象，暂态对地电压法就能够及时做出判断[2]。超高频检测法用于局部放电检测的方法，通过提高检测部位的频率来提取局部放电的高频信号，从而确定故障的准确性。超高频检测时高频区间为500MHz~1500MHz，常应用与10kV配网变压器、电缆、同步机等局部放电故障的检测。在实际的应用中，使用暂态对地电压检测技术与超高频技术能够提高放电故障检测的准确性。
（二）联合应用
1.实验方法
通过实践调研的方式获得配网系统开关柜绝缘子的等值盐密，而且将各个受到一定污染的绝缘子统一放在实验室内，采用暂态对地电压法与超高频监测法联合检测的方法。根据联合应用是开关柜出现局部放电故障的现象，来研究TEV信号和UHF信号二者之间的联系，并做好实验记录，整理出实验结论。
2.放电检测
将TEV法与UHF法联合起来，对特定配网范围内的各个开关柜，单独针对其局部放电故障加以测试，通过测试得出局部放电极值、频数等，从而判断TEV与UHF法配合检测的作用，了解开关柜局部放电的更多信息，便于建立开关柜局部放电检测的信息数据模型。
3.检测流程
对开关柜一侧施加电压，观测暂态对地电压法与超高频电压法两个通道是否处于平衡放电。施加在开柜一侧施加电压指导两个通道平衡放电。利用示波器触发各个通道的波形，每个检测点触发一次，并将检测点的波形进行对比。固定检测点的位置，使用暂态对地电压 将检测点均匀地分布在开关柜表层，并将其位置牢固，将传感器的探头、超高频天线放在对应的检测点，然后逐个收集检测点的波形。检测过程中需要适当的调整示波器旋钮，保持每个采样的时间达到20ms。通过固定传感器探头与检测点，使用示波器进行动态调整加压，能够测试出不同电压值下开关柜的放电极值。使用暂态对地电压法与超高频法检测开关柜的放电极值，可以避免适度对于放电检测的影响。此外，因为超高频天线在开关柜外侧，因为不会影响开关柜的接地性能，使得检测结果更加真实准确。一般来讲，实际的检测过程中会出现压损，变压器输出的电压为9KV。检测到开关柜存在局部放电现象，是压值不变的情况下信号频谱较宽，则10kV配网系统会由于自身湿度的上升，导致绝缘能力降低引起的局部严重放电现象。联合应用检测的优势是能够借助超高频抵抗外界干扰，从而提高10kV配网运行状态监控与故障诊断应用的准确性[3]。
结语：10kV配网相在实际的运行中受天气、机械等不可抗力的因素容易引起较多的线路故障，且这类的线路故障较为多见。线路故障对于10kV配网系统的安全可靠及其稳定运行有影响重大，为了提高10kV配网整体运行的效率，应该应用多种故障检测技术、信息采集技术、监督技术等提高10kV配网运行状态监控与故障诊断的自动化、智能化，为10kV配网故障检测和排除提供给科学准确的指导意见。
参考文献
[1]曾辉强.10kV配网技术中常见故障及防范措施探究[J].科技风，2018（36）：241.
[2]黄振兴.10kV配网自动化系统及故障处理的思考[J].低碳世界，2018（12）：66-67.
论文作者:席荣军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/7
标签：故障论文; 线路论文; 系统论文; 开关柜论文; 电压论文; 故障诊断论文; 运行状态论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;