城市配电电网故障问题分析与改善方式研究

城市配电电网故障问题分析与改善方式研究

戚海东

淮安市楚明农电有限责任公司江苏淮安223200

【摘要】随着近些年来我国经济的不断发展，我国城市的用电需求量不断增加，城市配电电网的压力也不断增加。本文主要通过对于我国的城市配电电网的常见故障进行了分析，集中探讨了配电电网发生故障的基本原因，并且结合我国的配电系统的现状以及相关标准，对于我国城市配电电网容易出现的故障提出了相关的改善措施。

【关键词】城市配电电网；故障问题分析；改善方式

配电是城市的电力系统当中非常重要的一个环节，是城市发展的重要保证。良好的电网配电可以促进城市的生产发展，保证居民的正常生活用电。但是随着近些年来我国的城市用电需求不断增加，我国的配电电网压力越来越大，出现的问题也越来越多。另外，由于经济发展速度过快，配电系统的发展速度已经逐渐开始跟不上城市发展的步伐。配电电网发生故障会对于城市的各种行业的发展产生阻碍，同时，对于人们的日常生活也会造成影响。

一、城市配电电网故障原因

由于现代化城市其自身的特点，城市的电网呈现出一种复杂化的特点，配电电网作为城市电网当中最重要的一部分，其规模与复杂程度都非常高。由于高度的复杂化与覆盖面积的规模化，城市配电电网发生故障的概率非常高，发生故障以后处理的难度也非常大。城市配电电网一旦发生故障，会造成非常严重的经济损失，最严重的甚至会导致生产安全事故的发生。

（一）人为破坏

该项电网故障因素一般来说分为两类，一类是人为无意的线路破坏，例如常见的交通事故、火灾、或者由于道路施工等破坏了配电电网线路等。另外一类是人为有意的线路破坏，主要是指存在有部分不法分子，在经济利益的驱动下，对配电电网进行人为的破坏与盗取。由于电缆等配电线路设施的价值相对较高，该类不法分子常常在深夜对线路进行破坏，防范难度大，破坏程度高，造成的经济损失也非常严重。

（二）自然因素

近些年来，由于雷击造成的配电电网损坏的事故每年都有很多例，一旦发生配电电网的雷击现象，就会立刻造成配电线路出现损坏，甚至烧毁一个区域的配电线路。目前来说，我国的部分城市对于配电线路的保护措施尚未完善起来，避雷器的安装由于经费或者其他原因导致许多线路没有在避雷器的覆盖范围之内。同时，许多避雷设施的安装存在一些技术问题，所以在遭遇雷击的时候难以发挥出其应有的效用。

（三）配电电网的内部过电压现象

配电网属于非有效的接地系统，其内部的过电压包括有弧光接地的过电压与铁磁谐振的过电压，当配电线路的对地电容性的电流增大，发生单相的接地现象，就很有可能造成弧光接地过电压现象。弧光接地过电压一般是由于电磁能的震荡所引起的，所以很容易造成配电线路当中比较绝缘层比较薄的位置被电弧击穿。另外，由于铁磁谐震的过电压最高可达到三倍的单相电压，最严重时甚至会导致互感器发生爆炸，对于城市配电电网造成非常大的危害。

（四）配电设备发生故障

配电设备在经过长时间的使用后，会逐渐由于电能的效应和热效应导致老化加快，从而产生故障。一旦配电设备发生故障，往往会导致配电电网在很短的时间内发生瘫痪。一般来说，配电电网发生故障除了其自身的设备老化问题以外，最主要的原因就是由于相关人员的操作失误造成的。配电设备由于其自身的特殊性，一旦操作失误，会由于其内部的电流电压发生变化导致线路烧毁，最严重的甚至会导致设备损毁。另外，存在有部分设备由于其自身内部的设计问题或者质量问题所造成的设备故障从而导致配电电网受到影响的情况。

二、城市配电电网的故障改善方式

（一）故障诊断系统

故障诊断系统主要是通过对于配电系统内的相关数据的实时采集、分析、以及上传等对于配电电网的运行现状进行在线监控和管理。该系统一旦发现了配电电网或者相关设备出现故障数据，就会马上对其进行数据分析，并且发出报警信号，反馈到系统总平台，并根据实际情况采取与之相对应的保护措施。通过故障诊断系统可以有效地对城市配电电网进行保护。故障诊断系统的在线监控结构分析如图一所示。故障诊断系统示意图如图二所示。

该系统的主要技术模块应该包括有：

1.基于开关动作的诊断模块

通过对于开关信息的反馈，结合系统网络对于开关信息进行分析，诊断其是否发生故障，并根据开关信息的反馈位置找到发生故障的位置，通过这项系统模块可以有效地实现故障诊断的位置分析，可以对故障进行快速准确地处理。

2.基于保护信息的诊断模块

该诊断模块主要是在诊断到配电电网发生故障以后，通过系统分析发生故障的设备或者线路元件的相关信息，并对其做出处理决策。当发生故障的区域内有多处线路或者设备出现问题时，系统会按照系统设置的配电电网保护准则确定故障的控制范围，同时根据反馈信息对故障的范围进行确定，缩小诊断的范围，从而提升故障处理的效率。

（二）快速修复系统

当城市的配电系统发生故障时，可以通过快速修复系统对故障区域的配电线路进行及时的控制和处理，从而使配电系统快速恢复正常的工作。同时，该项系统模块在发现配电线路主干线的故障以后，对负荷开关进行自动化分段，并对变电站的出线开关与分段开关的时间进行控制，从而能够及时切断发生故障区域内的故障线路，避免造成更大的损失。

（三）城市配电电网的维护系统

相关电力单位在对城市的配电电网进行布局时，要按照实际情况对配电线路进行合理的优化布局，并且建立良好的城市配电电网的维护系统，对城市配电电网进行科学、合理的维护与管理。要借助现代先进的信息化技术来完善配电电网的维护系统，提升城市配电电网的性能和工作效率。

结束语：

在城市的建设和发展当中，配电电网的好坏具有重要的意义，如果配电电网发生故障，对于城市的建设和发展会产生严重的影响。针对配电电网的故障因素，建立完善的故障预防和处理系统，能够有效保证城市配电电网的正常工作，最大程度上保证城市电力系统的安全，减少由于配电电网故障所造成的损失。

参考文献：

[1]吕楠.城市电网配电自动化系统技术分析[J].黑龙江科技信息,2015,36:26.

[2]王东.城市电网10kV配电系统继电保护的分析探讨[J].黑龙江科技信息,2013,22:130.

[3]刘红禹,吴刚.城市电网配电自动化系统技术分析[J].黑龙江科技信息,2014,31:37.