10kV配电线路中自动化设备及其对故障抢修的应用研究论文_胡子健

(东莞供电局城区供电分局 广东东莞 523000)

摘要:随着中国社会经济的不断发展,电力行业也在快速发展,而在电力网络中,配电自动化设备的作用也变得越来越大,通过馈线自动化设备,可以及时发现故障点,并将其加以解决,从而保障配电网运行的安全与可靠。而10kV配网对于电能输送十分重要。基于此,本文主要研究了10kV配电线路中自动化设备及其对故障抢修的应用。

关键词:10kV配电线路;自动化设备;故障抢修

目前,我国的电网规模正在快速扩大,而作为电力系统中的一个重要组成部分,配电网直接面向用户,但由于配电线路具有广泛性和开放性,最终对配电网的实际运行效率造成了影响。在天气因素、外力和用户设备等的影响下,可能会导致各种线路故障出现,进而致使人们无法正常使用设备,有时甚至可能会发生大面积停电现象,这些均对经济发展和社会稳定非常不利。而自动化设备在配电线路中得到了广泛的应用,通过其可以快速找到线路故障点,进而提高10kV配电线路的实际运行效率。

1 存在于10kV配电线路中的常见故障

由于很多乡镇供电所的10kV配电线路均具有线路长、设备多、负荷不集中、运维条件不好及缺乏保护措施等特点。此外,外力破坏、负荷及恶劣天气等也会影响其正常运行,导致这种线路在日常的运行中,频繁发生各种故障。单相接地故障与相间短路故障是10kV线路故障的两种常见形式。县级供电企业一般采用供电可靠性这种硬性指标来考核其服务水平,为了尽可能地使用户的用电需求得到满足,则必须针对10kV配电线路中的各种故障问题,及时采取相应的措施,确定并隔离故障点,以便能快速复电,防止因停电而带来的各种损失,尽可能将故障停电时间缩短,以提高乡镇现用配电线路的实际运行水平,帮助供电企业树立良好的形象。

2 在10kV配电线路中自动化设备对故障抢修的应用

通过应用计算机技术,配电自动化实现了与通信技术、电子技术和电力设备等的有机结合,可以实时检测、保护并控制配电线路在运行中存在的各种故障问题。在对自动化设备进行研究时,本文引入了故障指示器与馈线自动化开关,它们推动了10kV配电线路的智能化和自动化进程,加快了定位故障问题和恢复供电功能的速度,并实现了配电线路运行安全性和可靠性的提高。下文从这两个方面进行了具体的分析。

2.1 故障指示器

在定位线路故障的过程中,一般借助故障指示器来监测线路故障。在具体操作中,应结合辖区内10kV配电线路的实际供电情况,再借助故障指示器与定位主站以及通信终端,可视化管理故障定位,以便运维人员在获得相关故障信息并隔离故障后,能及时对其进行处理,从而大幅提高了处理配网线路故障的效率。

按照配置,可以将处理故障点的措施划分为以下三种:基于故障指示器模式,将故障指示器安装在配网电力线路上,由运维人员实时监测现场线路;基于通信终端和故障指示器的有机结合模式,在无线通信的支持下,不再需要运维人员巡视现场线路,若故障一旦发生,则系统会自动采集并初步判断故障信息,同时全面分析故障信息,并将结果传输给管理配网的人员,在这个过程中,不再需要收集故障电流类型的遥测信息;基于故障定位主站和通信终端与故障指示器的有机结合模式,若监测数据一旦显示又故障出现,则系统会自动收集相关故障信息,并大致判断出故障类型、位置和范围,同时报警故障信号。这种模式的最大优势是对故障电流信息进行遥测,并将其以无线传输的形式传达给主站和相关配网管理人员。

在快速定位故障后,抢修人员会快速隔离故障点,并申请其线路重合闸,迅速抢修故障点,恢复全线供电。借助故障指示器来监测线路故障,改变了传统的靠人巡视线路的方式,能尽快将故障点修复,极大地缩短了停电时间,避免因长时间停电而影响生产生活。

2.2 馈线自动化开关

馈线是配电网络中的关键组成部分,可分为智能柱上断路器和上负荷开关。前者可以配置自动化控制单元,切断短路、负荷和零序这三种电流,并及时保护断路器与重合闸;后者可以自动化功能指标,除了能切断零序与负荷电流外,还可以科学配置电流型与电压型。另外,还具有延时分闸和隔离故障点的作用,一般将其设安装在馈线或主线上。分支线分界馈线也十分重要,其控制功能较好,还可以保护断路器干线,在短路故障发生后,可以自动切除故障,避免跳闸频发,并恢复配电。通过自动化智能馈线控制器,可以控制多个单元参数,增强保护功能。上述组成都支持馈线自动化开关的正常运行,可以结合自身优势,合理进行选用。通过10kV配网馈线,还可以监测与预控线路故障,通过引入通信技术与分段隔离技术,还能配合与优化变电站与线路设备间的关系,降低跳闸故障发生率,减少电源开关次数,从而检测到故障。根据电阻接地系统主干线所配分段断路器组合,可将断路器划分为CB和FB馈线自动化断路器,其中CB断路器需要配置时限重合闸与保护,并主要采用二次重合闸。而FB分段断路器能二次重合闸;以ZSW1为分界分支线负荷开关;以LSW为联络开关;以ZB1为分界分支线断路器,应具有时限保护与二次重合闸功能。若线路出现故障,则ZB1和分支线负荷开关YSW2及YSW1将发生永久故障,而在ZB1中存在跳闸保护功能,可快速分开分支线用户开关,片刻停留后则会快速重合。面对永久性故障,ZB1跳闸后,可以迅速隔离故障点,并将合闸关闭,以解决故障。隔离故障后,通过通信和调度技术,将信息传给抢修站,则抢修人员可迅速抢修故障,并清除故障,恢复原来功能,从而为抢修10kV故障提供完整的信息与方案,大幅提高抢修时间与效率,最小化故障损失。

3 效果和分析

如表1所示为某供电局全年的统计数据,从表中数据能看出全年馈线自动化开关累计动作723次,隔离123次永久性故障,变电站的实际出线跳闸率被减少了423次。所以,通过配电网的自动化设备,能快速隔离10kV配电网,缩小停电范围。此外,借助自动化设备具备的通信功能,可帮助急修人员迅速找到故障点,大幅提高了故障点的处理效率,并保证了供电的快速恢复。所以,在10kV线路和处理其故障中,自动化设备的作用非常关键,还有利于10kV配电线路自动化水平的提高。

表1 统计自动化开关的动作情况

4 结语

综上所述,供电公司正在不断提高自身的业务水平,而居民对用电的安全和舒适也提出了更高的要求。在故障发生时,一定应及时进行组织抢险,并及时分析各种问题的原因,再将其加以解决。而借助自动化检测设备,可以快速检测到10kV配电线路中的电力故障。

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论文作者:胡子健

论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/11

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