摘要：文章笔者结合实际工作经验，在阐述配网自动化基本功能与配网日常运行过程中主要故障诱因的基础上，对配网自动化在隔离配网故障的应用进行分析，以使其能保质保量的进行电力的供应，促进经济健康有序的发展。
关键词：配电网；自动化；故障隔离；应用研究
引言
随着科技的不断进步与发展，配网的密集程度以及负荷的不断增加，对于配网上出现的故障进行排查、定位等方面不仅仅要满足技术上的要求，能够有效地将其解决，还要满足时间上的要求，就是要在规定的时间内完成对故障的排查、定位以及修复处理，实现配网故障高效率查找、定位于隔离，这对于配网相关工作人员是一项极大的挑战，而自动化技术的出现以及在配网故障处理中的应用，就突破了传统故障排查、定位与隔离的局限性，能够实现配网故障的高效处理，效果显著。
1 配网自动化的基本功能
（1）配网自动化可以实时对检测情况进行反应，拥有较高的时效性。由于配网自动化所应用的都是计算机等高级科技设备，因此工作人员可以随时得到检测的数据，大大减少了滞后性，提高了工作人员的反应能力，获得更高的工作效率。
（2）配网自动化可承载高负荷的配电能力，并且能合理转化因高负荷而带来的压力。配网就是合理的分配，在日常生活中每天都会出现用电的峰和谷，对于这两种不同的情况就要采取不同的对待办法，配网的自动化就很好的解决了用电峰和谷时期的不同问题，保证了商业和居民的正常用电。
（3）配网自动化可以缓解过流的压力并自动进行记录。在用电的高峰时期，过流是屡见不鲜的情况，一旦出现了跳闸的情况，如果单单靠人力资源去进行解决，那么势必会给高峰时期的用电带来相当巨大的影响，采用配网自动化则可以大大减少这种现象的出现，缓解了人员的压力，保证了供电的质量。
（4）配网自动化可以实时进行自我检测，并实时发出检修警报。不仅仅在输电方面，在检测方面也可以实现自动化，这样工作人员可以得到最新情况的通报，及时对故障进行检修，以确保正常供电。
（5）配网自动化可以实现遥测、要信和遥控的功能。正如变电站的巡检机器人，它可以到达一些人们无法进入的死角，通过它身上的感应装置将画面实时传回到控制室，工作人员就可以凭借看到的画面来分析故障的原因，配网自动化也具有同样的功能。在供电正常运作时，工作人员看到的基本上都是一成不变的类似于静态的数据，然而一旦出现了问题，那么数据就会产生多变性，由于变化之快，很难进行掌握，那么在配网自动化运用的情况下，人们就可以从容的掌握这些多变的数据，并更快地进行分析、解决。
2 配网日常运行过程中主要的故障诱因讨论
2.1 绝缘子污物过多诱发线路跳闸故障问题
就当前实际状况而言，配网的大多数设施都是直接与外界空气环境相接触，在运行一段时间之后，难免会在配网各个结构中持续不断积累大量的污物与粉尘；再加上后期的运维管护难度大且力度低，使得这些污物无法被及时清理。这就会使配网的部分部件如绝缘子因堆积大量污物而出现局部放电的现象，从而诱发如线路跳闸以及单相接地等配网故障问题。除此之外，在部分极端环境下，也会增加配网故障问题出现的几率。例如，长时间处在空气湿度较大的环境中，配网构件的绝缘性能会因为水的侵蚀不断下降，久而久之，势必会带来线路断裂、放电以及闪络等故障问题，需要引起相关部门高度的重视。
2.2 配网内部电流过大超出电压
在设计配网内部结构的时候，设计人员因没有进行全方位考虑，针对部分和地面直接相连的电容器，没有结合实际状况制定针对性的电路保护措施，从而导致当出现单相接地状况时，引起非故障两相电压升高，而故障相两相电压降低的情况，进而诱发弧光接地的故障问题，严重影响到配网日常运行的安全性与稳定性。不仅如此，还会诱发电容器被大量烧毁的问题，严重者会导致整个配网彻底瘫痪。另外，就当前实际状况而言，在我国的电力系统中，使用最普遍的电压互感器为铁磁式电压互感器。这类电压互感器在配网出现单线接地故障或者雷击问题的时候，会使电路出现谐振，从而引起绝缘闪络，更有甚者会引起配网线路出现保障的状况，严重威胁到周边居民的生命安全。
2.3 雷电流量过高超出电压范围
作为一种极其常见的气候现象，雷电也是诱发配网故障的主要“元凶”之一。从本质上来看，雷电和电力基本相同，因此两者相互之间会彼此影响以及存在感应现象。而随着城市化进程的不断加快，配网建设的规模越来越大，范围也越来越广，因此也间接增加了配网遭受雷击的几率。在雷电的影响下，配网电力线路中会诱发雷电过电流，若是雷电过电流的数值超过了配网设计电压与电流的阈值，则会使配网出现各种故障问题而无法正常运行，从而影响到正常供电。虽然在当前配网中，技术人员为了避免配网遭受雷击的影响而设计出健全的避雷系统，也在配网中加设了大量避雷装置，但因配网覆盖范围太广不能实现全覆盖；因此，实际避雷效果十分有限，也就无法确保配网彻底避免雷电的影响。
2.4 配网设备老化
在配网自动化构建中，还容易出现的故障就是配网设备的老化。一旦配网设备老化速度加快，将导致配网供电能力的减弱。而在我国经济快速发展下，人们用电需求也在急剧增加，配网供电能力减弱就无法满足人们用电需求量增加的要求。因而配电设备老化问题的严重性可见一斑。除此之外，在设备老化时，会导致设备的绝缘性和负荷性降低，无法满足线路安全运行的需求，就会出现设备被击穿烧毁的情况，在影响城市供电的同时，还会阻碍城市的发展。
2.5 配网结构不合理
根据我国设计要求，配网自动化结构一般采用辐射性网络结构和环网结构，具体设计见图 1。如果配网出现故障，故障点一般处于开关点间，因而在自动化保护中，可以做好开关控制问题的相关工作。在设计配网时，如果设备人员没有长远的眼光，只考虑配电网的暂态特征，忽视配电网的长期使用情况和发展情况，就容易导致配电网后续工作与城市发展不适应。这样在建设城市时，就需要持续对配网进行调整，从而导致配网工作人员工作难度增加。
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图1 配电网拓扑图
3 配网自动化在故障隔离中的应用
根据图 2 所示，配网出现故障问题时，安装在变电站中的断路器将发生跳闸故障，对应的开关 5 也将无电流和电压，让其跳开，并对断路器实施一次性重合，回归开关 5 同断路器二者的电能供应，精准锁定故障点位置，并将其有效隔离，再将其闭合，从而达到对非故障区域的电力供应。
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图2 线路故障处理分析图
（1）如果 1-2 区间发生故障问题，则变电站中的断路器 1 将首先跳闸，对应的开关 2 则处于无电流与电压状态，断开开关 2，同时，让大量的信号讯息逐渐传输至主站，则出口断路器 1 将立刻重合，如果存在故障，该点重合将重新断开。在这种情况下，主张能够凭借接受的信号等来分析故障点位置，将其定位于断路器 1 与开关2 范围内。此时开关 2 将处于断开状态，同时，未发生故障的区段也将重新运转。
（2）如果 3-4 段线路出现故障问题，则断路器 1 将首先跳闸，再次闭合之前，如果能够检查出开关 2 处于静止，没有任何电流、电压等通过时，可以切断开关 2，并把重要、关键的信息向主站传输，断路器 1 将飞快重合，从而回归其同开关 2 间的供电，开关 2 与 3 都能对应监测到故障性电流，参照配网构造，可以让故障锁定在开关3 与 4 范围内，从而将故障区隔离开来，再跳开开关 3 与 4，从而使得其他区域的电能得以恢复。
（3）如果 4-5 间出现故障，采取类似的操作方式，首先跳开断路器 1，其闭合之前能够通过检测，得出开关 2 处于无电压、无电流状态，再把开关 2 跳开，同时，信息传输至主站系统，几秒过后，断路器1 将再次闭合，回归 1 与 2 间的供电，同样结合配网的构造特点来缩小故障点的查找范围，在开关 4 与 5 之间，隔离故障带能够让开关 4跳开。
（4）如果 6-7 段出现问题，变电站乙中的第九个断路器将首先跳开，在其再次闭合之前，能够监测到开关 8 将无电压与电流，如果跳开 8，再把重要的信号传输至主站，若干秒过后，断路器 9 也将再次闭合，使得 8 与 9 的区段回归供电，对应的开关 8、开关 7 等位置也能监测到故障性电流，这样就能将故障点锁定在 6，7，10 范围内，通过闭合其他开关能够回归非故障区域的供电。配网自动化技术在某种程度上是建立在信息技术基础上来运行，可以依托于信息化自动监测系统来进行故障的动态监测。对此就要创建一个信息化系统，利用该系统来动态监测、查询相关的安全信号和信息，从而确保更加及时、高效地发现影响配网运行的故障性因素。
4 结束语
保证电力的稳固供应就是保证经济的稳步发展，就是保证居民的正常生活，然而在发展的过程中我们都无法预测故障的存在，所以我们就要积极地运用自动化的程序来进行工作的辅助，那么配网自动化就会拥有更大的发展空间，对于其在故障中的检测分析，越来越多的难题将会被攻破，大大提高工作人的工作效率，它也将在我国日后的发展中起到越来越大的作用。
参考文献：
[1]彭超 . 配电自动化终端设备在电力配网自动化的应用探讨 [J]. 科技风，2018（29）：194.
[2]尹元亚 . 试论电力配网自动化中配电自动化终端设备的应用 [J]. 电子世界，2018（16）：188-189.
[3]孙东，仉志华，赵倩鹏，等 . 基于配网自动化的电缆配电环网短路故障定位与隔离方法 [J]. 电力系统及其自动化学报，2018，30（10）：21-27.
[4]邓 明.配网自动化在隔离配网故障及处理应用[J].通讯世界，2016（19）：166~167.
论文作者:李晓旭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/16
标签：故障论文; 断路器论文; 电流论文; 电压论文; 雷电论文; 情况论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第29期论文;