试论配电网故障与预测系统的应用张鹏翔

试论配电网故障与预测系统的应用张鹏翔

张鹏翔

广东电网有限责任公司湛江遂溪供电局广东湛江524300

摘要：我国社会经济发展日新月异，人们的生产生活都离不开电力能源的供应和支持，配电网对电力能源质量以及供电可靠性方面提出了更为严格的要求。在供电系统中，配电网是其中最关键的组成部分，会直接影响电力能源的有效利用情况，但在电力网络实际运行的过程中时常出现一些故障。本文主要分析了配电网常见的故障，进一步探究了故障产生的原因，同时给出了各种预防故障的有效措施。

关键词：配电网；故障；预测系统；应用

引言

在我国能源供应方面，电力占据着主导地位，不仅促进了我国精神文明建设，而且维护了我国居民生活和工作的稳定，既有利于提升城市建设水平，又有助于提高我国国民经济水平。其中，最常见的城市供电网络是配电网，但由于工程安装、监理和使用过程中仍存在很多制约因素，导致配电网常见故障的概率较高。配电网一旦出现问题，会给城市居民的日常生活和工作造成很多不便，严重影响人们生产、生活节奏，限制城镇的发展进步。

1配电网中常见的故障

1.1一般配电线路故障

1.1.1配电网中的单相接地故障造成单相接地故障的原因很多：①由于断丝引起的高压导线落地或者搭接在横担上面；②雷电击穿了避雷器的绝缘和配电变压器台；③树木和鸟巢接触导线时也会引发单相接地故障；④配电变压器高压绕组的单相绝缘击穿或接地；⑤导体离建筑物距离过近，没有控制在安全范围内；⑥保险丝或避雷器的绝缘被破坏，绝缘子上的导线没有固定或系牢，导致导线掉到横杆或地面等。结合实际工作经验不难发现，其中断线和树枝、绝缘子击穿以及鸟巢接触是引发配电线路单相接地故障的主要原因，一旦发生单相接地故障，配电网将会瞬间产生很大的故障电流，进而烧坏配电设备以及电线，造成总开关跳闸，因此，在电力系统故障中，单相接地短路是其中发生频率最高、危险系数最大、破坏性最大的故障。

1.1.2配电网中的相间短路故障

（1）外部损伤引起的相间故障。外部破坏是引发10kV配电网相间故障的主要因素。由于一部分司机常常不遵守交通规则，时常出现车辆撞断电线杆或折断电线的事故；在城市进程不断加快过程中，一些施工单位没有目的的施工，在动工之前，没有核实清楚供输范围和线路的走向，配电网线路在施工前经常发生断线，造成10kV配电网线路不能正常运作，影响正常供配电。其中也包含一些人为因素影响，还有一些家庭主妇把刚洗的衣服晾在电线杆上，此外还有一些人或企业在配电线附近玩烟火，甚至有偷窃国家电缆的，想不劳而获，这些因素都严重危及配电网的安全运行。（2）有鸟类引发的相间短路。此外，还有很多鸟类在导线的横担上筑巢。当鸟儿嘴里衔着树枝等他物体在配电线上空来回盘旋时，如果树枝位于配电线之间或横在电线之间，就会发生短路。如果电线与杆上鸟巢之间的距离太短，过于接近，在雨天或其他原因都可能诱发线路发生短路；或者鸟巢被大风吹散，值班人员一旦接触电线，也会引发短路故障，据统计，T接杆或转角杆是线路中出现故障最多的地方。

1.2使用管理不当造成的故障

在安全防范方面，电力系统没有做足准备，配电网塔的大范围登杆清扫工作尚未完成。此外，由于天气或其他原因造成一部分绝缘子发生严重腐蚀，容易出现污闪现象。另外，一些绝缘体破裂问题没有被及时发现和消除。此外，一些电力工作人员缺少相应的责任心，工作没有落实到位，设备检查不当，许多隐患没有及时消除，这些看似微小的隐患很可能酿成后续严重的问题。与此同时，个别电力工作人员的技术素质低下，无法定期对配电网线路进行深入检查，导致许多损坏的线路没有及时更换，最终酿成更大的事故。

1.3雷击事故

一般在郊区出现雷击故障的现象最多，主要原因是由于架空线路走廊一般较长，沿线地形相对开阔，没有高楼遮蔽，所以常发生在每年的雷雨季节。诱发雷击事故的原因有很多：第一，雷击后绝缘线路发生断线；第二，线路防雷措施准备不够充足，主要因为避雷线没有铺装到位所致；第三，绝缘子存在质量不合格或安全隐患；第四，接地极质量没有达到相应标准。

2配电网故障与预测系统的应用

2.1故障分析子系统

子系统主要包括：故障综合分析模块、分类分析模块、历史数据对比模块，而且不同模块参照各个时间段、关系量等又被划成几个分支模块，如图1所示。

凭借这三大模块对故障进行逐步地分析、分解、对比，能够得到更加清楚、清晰的数据，从而明确数据分析任务，为科学决策带来依据。

2.2建立配电自动化综合评估系统

随着配电网管理精益化水平要求的不断提升，对于馈线自动化的逻辑校验、状态操作的自动分析与计划制定、遥控预置的定期下发、“红图”下的故障处理模拟仿真以及系统应用所产生的效益分析等进行在线量化分析，并对指标背后的缺陷原因进行分析以支撑运维管理工作。通过建设配电自动化综合评估系统，建立具有全面性、科学性、客观性、导向性及可行性特征的配电自动化系统全过程综合评价体系，通过配电终端运行状态与运维过程在线监测与管控技术，增强对终端运维的管控力度，辅助运维人员及时发现终端缺陷，准确判断缺陷原因，确定运维责任界面。

2.3建立配电设备状态监测评估系统

利用配电自动化系统进行拓展，逐步实现对重要配电设备运行状态的监控与健康水平的评价。主要收集反映设备健康状态指标的各类数据，包括配网设备的缺陷、不良工况、家族性缺陷、试验及在线监测等数据，为配网设备状态检修工作的开展提供基础保障；依据配电设备健康指数评价方法，自动计算设备的健康水平，形成设备状态评价报告，明确设备的状态、检修类别和检修周期，以及注意、异常、严重状态设备的检修时间。

2.4配电网工程需要注意的事项

首先，在施工过程中，要深入了解工程场地的气候条件和周边环境状况，并采取行之有效的预防措施，确保项目工程能够在约定的时间内顺利完成。其次，工程项目中涉及的材料物资、施工技术以及机械设备等都必须达到国家标准，有效提升项目工程的科学性、安全性以及稳定性，切实保证配电网的整体质量。最后，有关领导要严格控制工程设计，并要求有关专家、施工各方和设计师进行探讨，从而保证设计方案切实可行，并具有合理性，为顺利完成工程项目奠定基础。

2.5差异化运维策略管理

线路、设备差异化运维策略是以强化现有基础数据管理，采用各类信息化管理手段（如配电自动化系统、生产信息系统等），以及各类离线、在线检测手段（如红外检测、局部放电检测等），逐步实现开展低压配电线路、设备状态评价，按照设备健康度对设备进行管控级别划分，对不同管控级别的设备实施分类管控，达到防止故障发生，减少故障停运时间与停运损失，提高设备利用率的目的。具体包括：开展设备重要性评估，确定设备重要度；根据设备风险矩阵确定设备管控级别；制定工作计划，开展运维工作。

结束语

配电网的安全不仅影响电力企业的经济效益，而且直接关系人们的生命财产安全。因此，在千伏配电网的安全方面切记不能粗心，可以有效提升千伏配电网运行的安全性和稳定性。这不仅关系到广大人民群众的切身利益，而且还有助于提高电力企业的经济收益，促进电力企业实现可持续发展。

参考文献：

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