配电自动化技术在10kV线路故障处理中的运用

配电自动化技术在10kV线路故障处理中的运用

庄家煜

国网福建省电力有限公司惠安县供电公司

摘要：随着人类社会的不断进步，经济不断发达，科技水平日益提高，电力作为人们生活的主要能源已经成为人们生产生活必不可少的组成部分，近年来，10kV配电线路故障问题也引起了足够重视，相关机构也在不断加强对配电线路的改造力度，虽然目前10kV配电线路运行状态有了明显好转，但是10kV配电线路故障问题还是时有发生，要想更好的解决配电线路故障问题，我们应当找出线路运作额缺陷和不足，针对性的制定对策，降低故障发生的频率。确保线路经济、安全、可靠的运行，本文主要探讨配电自动化技术在10kV线路故障处理中的运用。

关键词：配电自动化 10kV线路 故障处理

1引言

我国对于电力发展也不断追求更高的质量，力求将配电网络中各个阶段的故障率降到最低，不断排除原 有的故障隐患，从而实现输电线路能够可靠平稳的持续供电。虽然10kV线路本身出现的故障问题不是特别严重，但是由于其在配 电网络中的广泛应用，一旦出现问题，都将会造成广泛的影响。虽然最近几年有关企业和地方都已经投入大量人力和物力去对10kV供电线路进行整修，但是效果有限。因此，还应该不断地加强对于10kV线路中故障处理的研究。

2 10 kV 配电网线路故障分析

超过85%的故障停电是由于配电网故障造成的。因此，配电网故障自动处理对于提高供电可靠性具有重要意义。配电网的故障类型包括相间短路故障、单相接地故障和断线故障。配电网故障自动处理的手段可以分为就地智能、分布智能和集中智能。各种故障自动处理技术各有特点，在实际应用中需根据需要科学选用和综合运用。在10kV配电线路中，常见的故障类型主要有三种：（1）低压单户故障。该故障类型占比为总故障的45%左右；（2）低压干线以及支线故障。这种故障类型占总故障的38%左右；（3）中压线路设备故障。这种故障一般是由于

线路架空、电缆、柱上开关所导致的。在实践中，设备老化、外力、台风等自

然灾害都会对这些结构造成破坏，进而引发中压线路设备故障，在故障修复过

程中，中压线路设备故障的难度最大。相关数据表明，故障隔离大概占到了全

部修复时间的五分之一，而故障定位则稍小，但也占据了故障修复总时间的18%，而具体修复活动其实并不需要消耗大量时间。由此可见，10kV供电线路故障修复的主要难点就在于故障没有监控定位，相关隔离时间也缺乏统计数据。在现实中，这些问题都可以通过自动化手段进行解决。

相间故障的处理过程包括：故障切除、故障性质判别（永久性故障/瞬时性故障）、故障定位、故障隔离、健全区域恢复供电、故障修复和返回正常运行方式7个环节。单相接地故障的处理过程包括：熄灭电弧、故障性质判别（永久性故障/瞬时性故障）、故障定位、故障隔离、健全区域恢复供电、故障修复和返回正常运行方式7个环节。断线故障的处理过程包括：故障性质判别（是否伴随接地）、熄灭电弧（如果伴随接地的话）、断线定位、故障修复和返回正常运行方式5个环节。在上述故障处理环节中，除了故障修复环节必须人工进行外，其余各个环节均可通过各种自动化手段提高效率。

3配电自动化技术的应用

3.1故障自动处理技术

常用的配电网故障自动处理技术可以分为就地智能、分布智能和集中智能三类。就地智能故障自动处理技术不需要借助通信也不需要配电自动化主站参与，只需采集本地信息并控制本地执行机构即可完成故障处理，常用技术包括：继电保护、自动重合闸和备自投。分布智能故障自动处理技术不需要配电自动化主站参与即可完成故障处理，又可以分为无通道分布智能故障自动处理技术和有通道分布智能故障自动处理技术两类，前者不需要借助通信手段就可以完成故障处理，常用技术包括：电压时间型馈线自动化技术和合闸速断型馈线自动化技术；后者需要借助通信手段才能完成故障处理，典型技术是邻域交互快速保护技术。

3.2基于故障指示器的故障快速定位技术

故障指示器可以安装在架空线路、电路电缆上，也可以安装在箱式边、环网开关柜上。故障指示器是构成指示故障电流通路的装置。大多数故障指示器不仅可以指示短路故障，随着技术的发展，它还可以同时检测单相接地故障和相间短路故障，可以在分支点和用户进线等位置安装短路故障指示器。当短路或接地故障发生后，就地安装的指示器通过检测故障指示电流显示所在的区域，从变电站一直到故障所在点。在这个区间，故障指示器会翻牌或灯光闪烁。与此同时，故障指示器将其所采集的电流信号和故障信号数字化，通过光纤或无线，以标准通讯协议将信息传输给通讯终端，最终将故障指示器采集到的信息传送给监控台或调度中心，然后以 GPRS 或 CDMA 的方式传送给管理人员和急修班组，提高故障处理的速度，节约故障点的查找时间，缩短用户的停电时间，保证供电的可靠性。

3.3各种故障处理技术综合应用

由于包括继电保护、自动重合闸和备自投在内的就地智能故障处理技术最简单、最迅速、最便宜且不依赖通信，因此在解决配电网故障自动处理问题时，应当作为首选。对于一些规模较小的电力公司，或对于一些对供电可靠性要求不高的区域，全面采用就地智能故障处理技术可能已经能解决绝大部分甚至全部与故障处理相关的问题了。即使对于规模较大的电力公司，或对于一些对供电可靠性要求较高的区域，故障自动处理技术的应用也宜分阶段逐步开展，全面采用就地能故障处理技术也适合于作为第一阶段的建设内容。

4解决10kV配网自动化系统常见问题的对策

4.1远距离故障问题解决策略

针对远距离故障问题，相关单位应该通过以下措施进行解决：1）在故障指示器方面，应配合使用可靠的无线通信设备，便于及时判定故障发生位置，减小工作人员排查难度；（2）相关单位应该将故障定位主站、通讯终端、故障指示器有机结合在一起，通过这种方式能够将故障信息完整传递到运维人员手中，提升电力供应恢复速度。

4.2优化配电自动化内部结构

为了保证配电自动化系统数据的安全性，运维人员需要不断优化配电自动化系统内部结构，同时工作人员还需要将优化期间的数据传输至网络移动端进行分析，以此确保系统的稳定性。在优化配电自动化系统内部结构时需要安装以下两种设备：在配电自动化系统中安装电压监测器，当电力系统工作过程中出现电压过大时，电压监测器就会发出警报提醒运维人员，便于运维人员根据实际情况进行及时处理，排除其中存在的危险。同时电压监测器的应用还能在高、低压以及无功自动补偿设备运行中起到改造作用，将线路中的电能消耗降到最小，确保供电质量的稳定。

4.3合理规划系统架构

对于因部门交流不畅等原因导致的系统失常现象，相关单位应该通过以下措施完成对系统架构的合理规划：（1）自动化系统使用的主要电路模式是环形线路网，在实践中相关人员应该保证电源供应能够满足不同地区的用电需求，尽量降低成本，在供电稀疏的地区设施双电源即可；（2）供电方式采取区域划分，即在整体供电模式的基础上按照地区、供电能力等具体情况进行划分，减少各模块之间出现问题、互相影响的可能性；（3）可以采用价格较低的负荷式开关取代断路器设备，在满足需求的基础上降低成本。

结语

在处理 10kV配电线路故障时，使用配网自动化技术可以对 故障点进行快速的查找和定位，有效地提高处理故障的速度，保证 供电线路的可靠与稳定。但是当前在处理线路故障中对自动化的使 用还是远远不够的，在未来对10kV线路故障处理中应该加强对于自动化技术的使用，使供电线路更加稳定可靠。

参考文献

［1］范伟松.10 kV配电线路中配电自动化及其对故障的处理［J］.科技展望，2018（31）.