摘要:10kV配网在电力工程中占据着十分重要的作用。现阶段,随着科学技术水平的逐渐提升,诸如计算机技术、通信技术、自动化控制等技术的融入完善了配网自动化系统在识别故障、监视故障、控制故障方面的功能,在运营过程中一旦出现故障,就会对供电系统造成不良影响。为保证10kV配网可以为电力用户提供优质、充足的电能,需要针对其常见故障进行预防和处理。
关键词:10kV配网自动化系统;故障处理;技术措施
引言
目前我国的电网建设日趋完善,能够大规模保障用电安全与用电质量,但是随着电力需求的不断提升,配网的自动化模式逐渐成为目前电力企业的具体发展方向。10kV的配网在一定程度上能够在电网中起到调和的作用,不仅能够帮助电力企业构建完善的自动化与故障管理技术,并且也是提升电力质量、安全稳定运转的关键。由于我国目前用电基数大,电力企业中出现的问题会带来巨大的经济损失,对配网自动化以及故障处理模式的优化在很大程度上能够确保用电的稳定性与安全性。
1 10kV配网自动化系统概述
配网自动化是从上个世纪90年代开始实行的,发展的时间比较短,因此在现阶段还没有形成比较成熟的配电自动化管理体系,而且技术发展还不够完善,没有较为统一的实施标准。配电自动化系统是将计算机网络技术以及通信技术等多个领域的专业技术融合为一身的自动化管理系统,可以在工作中对数据的监测以及控制使用计算机代替人工,在数据的准确度方面做出了较大的贡献,而且还可以在故障发生时准确的做出应急措施,极大地保证了用户用电的可靠性,增强了电力企业在用户心中的形象。
10kV配网自动化在电力企业实际的应用中起到了不可忽视的作用。1)配网自动化可以为持续供电提供强有力的保障。配网自动化在其运行顺利的情况下可以对配网的工作方式进行改进,在用户的电力使用方面最大程度地做到了供电的可靠性。2)配网自动化可以在科技含量较高的设备下运行,并且能够保证用户家中大型用电设施的正常工作。3)配网自动化可以减少电力线路的损耗进而节省大量的投入资金,为电力企业带来更高的经济收入。在科学技术水平极速发展的新形势下,配网自动化已经逐渐成为人们正常生活以及工业生产的供电保障。
2 10kV配网自动化系统常见故障
2.1常见故障类型
2.1.1断路故障
在10kV配网自动化系统中,断路故障较为常见,主要体现在回路不通等问题上,断路可能会造成电气火灾、电气爆炸等事故出现。对其主要类型进行划分,三相电路断路故障,在三相电路中,如果有一相断路故障出现,就有可能让电动机烧毁;断路点电弧故障,在断路点中,容易有电弧故障发生,在断开瞬间,可能会有电弧、高温情况出现,进而酿成火灾事故。
2.1.2短路故障
在10kV配网自动化系统中,除了中性点以外,相和地之间、相和相之间具有绝缘特点,可能会出现短路情况。造成此种情况的主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏与误操作,如果有短路情况出现,电路阻抗会明显减小,可能会危害供电系统。在三相系统当中,三相短路、单相短路、两相短路以及两相接地短路情况时有出现。
2.2故障产生原因
10kV配网自动化系统故障产生的主要原因可分为三个方面:①外力破坏。如城市建设工程中的地面施工作业而对10kV配网自动化系统造成外力破坏,如交通事故为自动化系统造成外力破坏等。②自然灾害。自然灾害主要为雷击事故,10kV配网自动化系统当中的架空绝缘线相对较多,可能会造成事故,在绝缘导线受到雷击灾害后,可能会让其绝缘性受到损坏,出现断线情况。而在闪电雷击情况下,架空裸线可能会让闪络事故出现,同时,大气过电压可能会让电缆绝缘承受应力超过允许值,进而导致线路击穿事故出现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆③配网自动化系统自身因素。在10kV配网自动化系统中,配网自动化系统自身因素可能会造成故障情况出现,如配电变压器老旧、短路,如线路老化变质、电缆过热、护层腐蚀,如跌落式熔断器故障、线路绝缘子故障都会造成自动化系统故障情况出现。
3 10kV配网自动化系统故障处理技术措施
3.1长距离故障点处理技术
对于长线路与偏远线路来说,在铺设通信道路时有一些难度,对此,可以利用故障指示器来监测线路故障问题,结合故障指示器、通信中断和故障定位主站,可视化定位故障,进而对故障进行针对性处理。在此过程中,依照具体配置,可以将此种技术分为三种类型:①单独安装故障指示器。在架空线路上安装故障指示器,在现场安排固定巡检员可以巡检线路,如果巡检员发现有故障存在,那么利用翻牌闪光方法可以发出故障告警;②结合通信终端和故障指示器。将通信终端安装在故障指示器上,将无线通信支持技术融入在此套配置当中,在有故障存在时,可以采集故障信息并完成初步判断工作,为管理人员传达故障结果,利用此种配置模式,不需要配置后台主站,也不会收集遥测信息(如故障电流);③结合故障指示器、故障定位主站与通信中断。将故障定位主站加入到长距离故障点处理当中,可以收集故障当中的故障电流等相关遥测信息,利用无线传输方法,可以将此信息和其他信息传递给管理人员,不需要巡检员对其进行现场巡检,但需要使用无线通讯设备。
3.2集中控制技术
对于10kV配网自动化系统来说,利用集中控制技术可以对其故障进行处理。在应用此种技术时,可以监测配电终端,如果发现在配电终端处有故障存在,会发出告警,此时系统会采集信息,并结合当前开闭所保护信息、变电站信息对此故障完成进一步判断,让故障类型得到确认,让故障位置得到锁定。之后可以提出隔离故障具体方法,工作人员依照系统给出故障信息可以对故障进行处理,利用配网自动化系统可以对其进行远程操作,以让非故障区域得到正常运行。
3.3智能定位故障技术
在各个终端对故障进行检测之后,利用智能分布式故障定位可以把故障信息传递给主站,利用终端之间通信交互,可以对故障范围进行自行判断,之后上报给主站故障范围判断结果,在FTU保护配置中,主要包含了分布式故障判断、三项过流保护、重合闸、零序过流保护、接地告警与短路告警。与此同时,终端在完成故障定位工作之后,也可以对跳闸有直接作用,从故障判断到切除个账,其总时间可以被控制在300ms以内,在此过程中,其变电站出线开关级差可以被设为0.3s跳闸延时。
结语
综上所述,10kV配网自动化系统包含自动化主站系统、配网自动化子站系统与终端设备这三个主要部分,在建设过程中,需要遵循模块化原则、安全防护原则及功能满足原则,针对其常见的短路故障及断路故障,利用集中控制技术、智能定位故障技术及长距离故障点处理技术,可以对此类故障进行处理,进而为系统运行的安全性、可靠性提供保证。
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论文作者:刘庆强,满丽
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
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