10kV配电线路故障及其自动化技术探析论文_罗军

10kV配电线路故障及其自动化技术探析论文_罗军

(身份证号码:51102319820612XXXX;国网四川省电力公司盐边县供电分公司 四川攀枝花 617100)

摘要:随着我国电力行业迅猛发展,对基础10kV配电线路质量要求也越来越高。10kV配电线路质量直接影响百姓生活与生产建设。现阶段在10kV配电线路中存在诸多故障与问题,通过对具体实际故障问题的总结分析,结合相关配电线路理论知识与现场维修实践情况,采用科学、合理的处理措施,使10kV配电线路可以顺利运行,为保证我国基础性供电奠定坚实的保障基础。

关键词:10kV;配电线路;故障原因;自动化技术

引言

在我国的电力系统发展道路中实现自动化已经逐渐成为了各大电力企业主要追求的目标之一,配电自动化的实现可以在很大程度上为电力企业的供电质量以及可靠性产生较大的促进作用,而解决配电自动化中出现的故障主要可以通过对主站监控、重合器的馈线、系统保护的馈线三个方面的解决方案来处理,对产生的故障实行自动化处理模式可以为故障处理的效率以及可靠性提供强有力的保障。

1、10kV配电线路自动化概述

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配电线路故障的原因

2.1外力破坏导致的故障

外力破坏导致的故障主要是指10kV配电线路在露天环境中受到外力作用而造成的机械操作,其严重影响着线路的正常运行,例如雷击、断杆、倒杆以及继线等故障都是由于外力破坏而造成的。由于10kV配电线路面向的主要是用户方面,因此线路通道较为繁复,特别是一些堆积物、建筑物以及线路等交跨,经常会导致配电线路发生故障,主要表现在以下几方面:(1)由于经济技术的高速发展,城市化的速度也在逐渐加快,很多的市政建设加入到了旧城改造的工程中来。而在对市政进行施工并建设基础设施的过程中,10kV配电线路会遭到一定程度的破坏。(2)大部分的配电线路都架设在靠近公路的位置,但是由于城区的交通十分发达,同时还有部分司机进行违规驾驶,使车辆撞到电杆上,因此,经常会出现断杆、倒杆等现象。(3)配电线路有很多都是架设在比较空旷的郊区,但随着城市化的推进,城市中的建筑物渐渐的将这些配电线路包围了起来。甚至还有许多违规、违章的建筑物出现在配电线路的附近,对线路安全带来严重的威胁,从而导致配电线路无法安全运行,甚至需要对配电线路的传输路径进行变更。

2.2自然灾害导致的故障

(1)自然灾害导致的故障中最常发生的是雷击造成的事故。10kV配电线路由于其路径比较长,并且经过的是较为空旷的地区,因此,在雷雨季节中经常会遭到雷击。雷击造成的现象一般有绝缘子被击穿、配变烧毁以及避雷器爆裂等。(2)在大风天气中,风力会将附近的广告条幅、防雨棚等刮到配电线路上,或者是将树木刮倒、折断,使之压在配电线路上,无论是哪一种都会使线路发生故障,从而导致停电现象。

2.3管理方面导致的故障

(1)线路管理方面的工作人员由于工作经验不够、专业能力不足等原因,无法在配电线路的定期维护中及时发现存在的安全隐患。例如,配电线路在运行中会有引流线以及T接点连接线夹,同时熔断器、开关以及刀匣等设备的连接处也并不稳定,长时间运行会出现发热、氧化等现象,从而引起故障。(2)巡视不到位和消缺不及时是影响线路安全的两个主要原因。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆巡视不到位是指由于管理人员责任心不强、工作能力不高造成的无法及时发现设备中的问题的现象。消缺不及时主要是由于管理流程不清楚,责任不明确而造成的。

3、10kV配电线路故障处理中应用自动化技术

3.1保护技术

智能配电网提出的“区域/广域保护控制系统”即网络式保护技术,可综合各种完善的保护原理及基于区域各点的故障信息,快速识别故障,并与过载联切、频率电压控制及备自投功能相配合,对故障隔离、快速恢复供电,避免故障后由于上下级保护之间的配合不当,保护与控制功能的配合不当,导致故障范围扩大,并通过自动化恢复供电的有效及快速控制。快速性是配电网馈线传统保护的最基本的要求,而区域/广域保护需要通信和相对复杂的计算配合,保证了选择性,但却很难达到传统保护的快速性。应将两者结合起来,充分利用双方的优点,以达到更好的效果:(1)利用区域/广域保护对系统实时运行状态的计算结果及时修改保护的门槛值,可有效防止级联事故的发生;(2)将区域/广域保护作为馈线的后备保护,以保证线路主保护无法正常动作时,可利用区域/广域保护来进行故障隔离。

3.2分布式智能控制技术

分布式故障自愈控制模式是智能配电网基于区域/广域保护的就地控制方式,是一种有信道的就地控制方式。这种控制模式不需要配电网自动化主站和子站的参与,而是配电网智能终端相互通信,可实现更快速的故障隔离、重构转供。它的工作原理是:当配电网馈线发生永久性故障时,馈线线配电终端和相邻配电终端通信,交换故障检测相关的信息,并进行比较,然后根据采集到的电压、电流等电气量来进行故障判断和定位。定位故障后,由配电终端通过与变电站出口断路器的保护配合,对故障区段边界为断路器或负荷开关进行区分,尽可能避免上游非故障区段用户停电,通过遥控来实现故障隔离,且通过自动重合闸对下游非故障停电区恢复供电。区域控制是分布式故障自愈控制模式的另一种表现模式,它是以一个或多个环网为一个区域单位,配置区域保护控制装置(区域控制器)与区域内的每个终端进行通信,已接收终端的故障信息并进行处理。智能分布式控制技术是基于对等通信方式下,仅依靠相邻的配电终端通过信息交互来实现故障处理功能,故障处理更快更灵活,但也存在一定的缺点:很难适应复杂的配电网结构及拓扑的变化。而传统的集中型故障自愈控制模式是利用了主站和配电终端双向通信来实现信息的集中采集和控制,可适应网络拓扑结构复杂的配电网。应综合两种控制模式的优点,提出采用分布和集中配合的改进型自愈控制方式。

3.3故障点自动定位技术

传统故障点定位技术不能适应配电网复杂的网络拓扑结构,定位精度不够。智能配电网故障点自动定位技术是以调度控制主站为中心,在各配电网馈线上安装检测点,形成了一个统一的定位、检测及通信的故障定位系统。控制中心主要实现数据实时采集、分析及故障报警和定位功能。而检测点由故障指示器和数据采集器组成,其工作原理是在负载电流叠加上带有故障信号信息码的电流,从而形成故障定位信号。智能配电网故障定位算法主要有行波算法、神经网络算法、基于FTU的故障定位等故障定位算法。智能配电网故障点自动定位技术的关键是即时通信,其利用数字识别技术,故障指示器和数据采集器有唯一的地址,以方便主站快速定位故障点。

结束语

引起10kV配电线路故障的因素有很多,包括外力、气象、设备以及人员能力等,因此,企业要从这四方面入手,通过加强巡视、与气象部门保持联系、更换新设备、提高人员素质等方法对线路故障进行有效预防,保证配电线路的顺利运行,从而促进电力企业更好地发展。

参考文献:

[1]杨玺.配网自动化中故障处理模式比较[J].科学技术创新,2016(9):51-52.

[2]刘源.配电网自动化中的故障处理模式及比较分析[J].科技创新导报,2013(34):78.

[3]于卫东.浅谈配电网自动化中的故障处理模式[J].中国科技投资,2013(A35):130.

论文作者:罗军

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/8

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