10kV配电线路故障及其自动化技术探析论文_庄烁欣

10kV配电线路故障及其自动化技术探析论文_庄烁欣

(深圳供电局有限公司 广东深圳 518000)

摘要: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。

关键词:10kV;配电线路;自动化技术;处理技术

引言

10 kV 配网自动化系统是电网重要的组成部分,对电网运行产生着直接影响。因此,在实际运行中,必须要科学合理规划配网自动化系统,对长线故障进行有效定位,找到故障发生的位置、原因及范围,且合理应用集中控制故障对策,提升配网自动化系统运行的安全性、可靠性,保证供电质量。

1、10 kV配网自动化系统概述

10 kV 配网自动化系统属于一项系统性工程,其结构主要是由三部分构成的,分别是配网测控段设备、配网自动化主站系统、自动化子站系统。其中,配网测控段设备是配网自动化主站、子站系统稳定运行的前提。在实际运行中,主要通过检测技术、传感器技术对其系统进行控制,而且还能及时发现电网运行中所出现的问题,并且在第一时间进行控制。除此之外,还具有故障识别与隔离功能。而自动化主站系统是 10 kV 配网自动化系统中最关键的组成部分,对其整个系统的运行都产生着重要的影响,而且还在数据存储、控制中发挥着至关重要的作用。同时该系统的功能也是十分齐全的。例如,在实际工作中,可以对系统故障报警、重播、处理的顺序进行准确记录,为其故障处理提供了一定依据。再如,还可以对电网数据进行采集等。10 kV 配网自动化系统中自动化子站主要是将相关数据输入到主站的通信处理器中,具有节省主站通道的作用。

2、10kV配电线路运行的常见故障与原因分析

2.1 线路短路与接地过程中产生的故障

短路问题和接地问题是配电线路比较常见的问题。当线路短路时,会引起用电系统的瘫痪,并且给用户带来极大的不便,造成诸多安全隐患的产生。一般线路短路的产生主要是外界环境的影响,比如雷击、树木倒塌等。而接地故障的产生,大多是由于施工工艺或设备缺陷导致的。由于配电线路系统中线路发生断裂或者散落,配电线路会产生相应的故障。线路短路与接地故障的发生,会造成电力资源的浪费,而且会引起严重的安全事故,不仅会影响正常的生产生活运转,还会威胁到人们的生命安全。

2.2 变压器损坏带来的故障

作为整个供电线路中必不可少的一个部分,变压器起着改变交流电压以达到满足用户的用电需求的作用。变压器的故障原因主要分为两种:一种是自身质量不过关造成的损坏;另一种就是高温负荷或者天气变化导致的影响。一旦变压器发生不良状态,就会直接影响到电流的转换,进而会造成用电困难,引起一系列的问题。因此,在线路的运行维护及检修过程中,需要重视对变压器的检修工作,这关系到后续的用电问题。

2.3 外界破坏造成的故障

外界破坏的类型有很多种,包括人为的破坏与大自然带来的破坏两种。对于配电线路所经过地处偏僻的地区,有一些线路架设在树林或者田野当中,这些地方对于线路的安全监管意识比较薄弱,而且若要对所有的路线进行全面的看护的话,难度比较大,投入的人力物力财力成本也比较高。这就滋生了一些隐患,比如说有一些想不劳而获的人偷盗配电线路来赚取不义之财,故意破坏线路,引起大面积的线路故障问题,影响人们的正常生产生活。在人为的破坏方面,除了蓄意的破坏,还包括无意的破坏,比如说开车时不慎撞到电线杆,导致电线杆被撞倒,引起部分线路的破坏,这种交通事故的发生也从一定程度上造成了配电线路的故障问题。由大自然引起的破坏类型主要包括雷电风雨等天气原因破坏、地震等不可抗因素的破坏、鸟类动物等的碰撞破坏等。这其中,雷电的破坏是最为常见的,一旦线路被雷电击中,造成的影响完全是不可逆的,而且会连带引发诸如火灾等问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,酸雨的侵蚀也是不可以忽视的一点,因为环境的污染导致了部分地区下酸雨,一旦配电线路淋上酸雨,线路就会遭到腐蚀,绝缘老化的速度与损坏的速度会大大的加快,直接造成一定的经济损失。对于地震等不可抗因素的破坏,虽然无法完全避免,但是也要量力而行,因为在地震时,一旦配电线路遭到破坏,就会对灾区里的人民造成严重的影响,使得灾区人民的生活雪上加霜。与其他的自然造成的灾害相比,鸟类等动物的碰撞看起来造成的影像相对较小,不过也应该提起重视,毕竟电力系统的安全性直接关系到家家户户,不容得一丝懈怠。

3、10kV 配网自动化系统故障处理

3.1 故障处理要求

在 10kV 配网自动化系统故障处理中,需要满足两个要求,即故障精准定位和故障有效处理。故障精准定位是处理故障的前提条件,通讯终端、故障指示器与故障定位软件模块是故障定位中主要用到设备及软件,故障指示器主要是检测短路故障与线路上面接地故障,并上报检测出的故障,通报给巡检人员。

3.2 故障处理技术

3.2.1 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。

3.2.2 智能定位故障

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。

3.2.3 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。

结束语

随着经济的不断发展,我国城市化进程也越来越快,进一步提高 10kV 配电线路的安全性、可靠性,这不仅仅可以保证企业自身的经济效益,对于社会效益来说,更有着十分重要的社会效益。因此,需要配电运维单位和相关人员从配电线路的安全运行以及维护技术的革新等方面出发,不断提高运维管理水平,将线路中压线路故障降到最低,在最大的程度上保证配电网的安全与稳定,满足社会经济发展的需要。

参考文献:

[1] 朱雷 . 浅析 10kV 配电线路常见故障原因及其预防措施 [J]. 科技风 ,2013.

[2] 宋泽均 .10kV 配电线路常见故障原因分析[J]. 中国高新技术企业 ,2013.

[3] 朱增锋 .10kV 配电线路状态检测与检修技术探讨 [J]. 科技创业家 ,2012.

论文作者:庄烁欣

论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期

论文发表时间:2019/6/10

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