10KV配电线路故障分析及其自动化技术何敬满

10KV配电线路故障分析及其自动化技术何敬满

何敬满

广东中网电力有限公司

摘要：虽然电力系统不断地扩容，并相应地扩大了电网运行规模以满足不断提升的用电需求，但是，由于诸多因素的影响，10kV配电线路故障时有发生，给人们的生产、生活带来了诸多的不便。随着信息技术被应用于配电线路中，实现了10kV配电线路的智能化运行，对提高10kV配电线路的运行效率起到了重要的作用。本论文针对10KV配电线路故障分析及其自动化技术展开研究。

关键词：10kV配电线路；线路故障；自动化技术

引用：

10kv配电网不仅覆盖范围广，而且由于电网运行质量直接关乎到人们的日常生产与生活，所以，配电网要处于高质量运行状态。特别是近年来人们生活水平的提高，用电量也相应地提高，给供电企业带来一定的压力。随着信息技术被应用于电力系统中，实现配电线路的自动化、智能化运行，可以降低各种干扰因素给10kv配电线路带来的不良影响，确保10kv配电线路持续而稳定地运行。

一、10kv配电线路的运行特点

10kv配电线路的使用范围是非常广泛的，这也就决定了10kv配电线路不仅线路长，而且覆盖面很大，线路也分布也较为分散。由于配电线路所路经的环境多种多样，就会受到地理环境的影响以及气候环境的干扰而导致10kv配电线路产生故障。10kv配电线路所跨越的环境比较复杂，为了避免线路运行中受到环境的影响，所架设线路的杆塔以及塔架都需要具有一定高度，而且宽度也要相对较大一些，以使得配电线路在高压运行中能够做到输电稳定可靠。此外，配电线路的供电量越大，输电线路延伸得越长，绝缘子的片数就会越来越多，绝缘子串也会更长，这就需要将绝缘子串所能够占据的通道放宽。随着科学技术水平的提高，各种新的材料和新的工艺技术被应用于配电线路中，使得10kv配电线路的运行效率也会相应地提高了。

二、10kv配电线路的现状分析

（一）国内10kV配电线路现状

在城市核心区，配电网线路以电缆线路居多，在一般城区，城市远郊区及农村又以架空线路居多，在核心区与一般城区的交界处则是架空电缆混合线路，架空线路多数是开关本体，基本不具备自动化接口和改造条件；电缆线路多数是开关柜，除新装设备，也基本不具备改造条件。

（二）10kv配电线路故障类型分析

要实现配网自动化，应对各输电线路故障进行正确的分析、隔离和复电，通过理论及实践总结，可得到下述结论：

（1）架空线路故障类型特点

①馈线故障频繁，造成大面积停电；

②瞬时性故障和单相接地故障多，会造成停电，甚至破坏绝缘，损坏设备；

③用户故障不断增加，用户出门故障造成大面积停电。

（2）电缆线路故障类型特点

①馈线故障概率小，停电次数少；

②永久性故障至大面积停电居多；

③多分布在配电站点内和电缆接头处，属发展性故障，破坏绝缘甚至损伤设备；

④用户故障不断增加用户出门故障会造成大面积停电。

（3）架空线路和架空电缆混合线路的故障停电问题则是配网自动化就地智能处理重点解决的问题。

三、10kv配电线路所存在的运行故障

10kv配电线路在不同的区域所呈现出来的特点就会有所不同。通常在城市中，处于是中心区域，配电网多是电缆线路。如果是城市周边或者是农村地区的配电线路，多为架空线路。在电缆线路与架空电缆线路的交汇区域，配电线路的连接则是混合式的。从开关的设计情况来看，电缆线路连接着开关柜，并不具备配电线路改造的条件，只有采用重新安装设备的方法；架空线路所采用的是开关本体，并没有涉及自动化接口，因此，也不具有技术改造的条件。目前的10kv配电线路由于信息技术的渗入，加之信息上技术智能化发展，推动10kv配电线路是正普遍智能化方向发展。10kv输电线路要处于自动化运行状态，就要针对输电线路运行中可能产生的故障进行分析。目前的10kv配电线路存在故障主要体现为以下几个方面。如果是10kv配电线路的架空线路存在故障，主要是由于馈线频繁产生故障，或者是由于单相接地而导致的故障。这些故障很有可能会瞬时发生而引起10kv配电线路的局部高压而造成线路绝缘破坏，导致配电线路上所连接的设备损坏。架空线路故障很有可能是由于用户故障所引发的，主要体现为供电营业区域范围内出现了电器设备故障，或者由于电能用户没有按照规范用电而导致电力系统供电设备的运行出现异常，由此而影响了其他电能用户的正常用电。供电企业的工作人员在进行继电保护装置的安装、高压装表或者进行高压试验的时候，由于操作失误而造成用户的电气设备无法正常运行而导致故障，且因此而引发其他的电能用户无法正常用电。随着电能用户的不断增加，一旦10kv配电线路存在这种出门故障，就会导致大面积停电。如果是10kv配电线路的电缆线路存在故障，主要体现永久性的馈线故障而引发的大面积停电。馈线故障是电缆线路的故障质疑，通常馈线发生故障的几率是非常小的，所以，因此而导致的停电事故也非常少。如果10kv配电线路的电缆线路存在发展性故障，多是处于电缆的接头位置，或者是在配电站点的内部有所分布，当故障发生的时候，就会引发绝缘破坏而导致线路局部电压升高，因此而使得配电线路上所连接的电气设备受到损伤。此时，如果存在出门故障频繁发生的问题，就会导致大面积停电。如果是10kv配电线路的架空线路和电缆线路的混合线路存在故障，并因此而导致停电问题产生，就需要采用智能化处理方式对配网的自动化运行情况进行监督、检查，针对所发现的问题予以解决。

四、10kV配电线路中自动化技术的应用

1.采用馈线自动化技术

对主站集中型线路区域进行供电。主站集中型线路区域进行供电，是采用馈线自动化技术检测配电终端的故障，并发出警告信息，同时融入变电站保护动作的信号而对故障进行综合性判断，包括发生故障的区域，所产生故障的类型等等都得到明确之后，就需要采用技术措施将故障点隔离处理，使得没有发生故障的区域可以持续供电而不会受到故障的影响。这种故障处理技术对配电线路的类型并没有特殊的要求，也不需要重合闸工作的配合。10kV配电线路的主干线路上连接有开关，备用电源是蓄电池。超级电容则是配置在分解开关中，并以此作为后备电源。但是，主站集中型线路需要依赖于主站和通信技术，如果有故障产生，就会在导致整条配电线路停电。

2.采用馈线自动化技术

对分布智能型线路区域进行供电。配电馈线的主干线上安装有开关，所有的电力信息传递都是通过配电终端传递的。相邻的配电终端之间可以进行交换电压，对开关进行调整和改变，并将故障确定下来。分布智能型线路如果产生故障，就会对主站产生一定的影响，但是可以采用快速隔离措施。通信线路所发挥的作用是可以进行通信信息传递，并获得故障隔离信息。对非故障区域进行恢复供电，就要启动恢复供电机制，其中的所有参数都是预先设定的，可以在故障发生后快速启动，以确保没有发生故障的区域可以持续供电。在馈线自动化系统运行中，可以对故障信息自动完成收集、对故障信息进行整理，同时对故障采取技术措施解决。这样，就不需要依赖于主站控制配电线路。但是，分布智能型线路运行中，对智能技术具有较强的依赖性，只有保证通信服务质量，才能够确保配电线路故障的有效处理。所以，其运行维护成本是相对较高的。

3.采用馈线自动化技术

对电压时间型线路区域进行供电。电压时间型线路在运行中需要配合使用变电站重合闸，以将产生故障的区域与没有产生故障的区域分开，其处理方式就是在对主干线进行分段处理的时候，都会应用电压负荷开关和时间负荷开关。当线路出现故障的时候，变电站自动跳闸。当线路所连接的开关被通电后，会出现延时合闸。如果故障点合闸的时候，就会立即跳闸，非故障点的线路就可以恢复供电了。这种技术使用便利，短时间内就可以使得非故障区域恢复供电。但是，变电站需要进行两次重合闸，就意味着需要两次瞬间停电。

结束语

综上所述，10kv配电线路是主要的输电线路，如果在实际运行中受到诸多因素的影响而导致线路运行中不断地出现故障，就会造成不良的影响，不仅影响电网的运行效率，而且还会给供电企业带来一定的经济损失。这就需要对配单线路的故障进行分析，并采取自动化技术措施，以确保配电线路稳定运行。

参考文献：

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[2]李源.浅谈10kV配电线路接地故障的查找和处理方法.科2015.10

[3]刘义强.10kV配电线路故障排除及处理.电子技术2017.10