配网自动化故障定位技术分析

配网自动化故障定位技术分析

张恩寿

国网昔阳县供电公司 山西 晋中 045300

摘要：随着科学技术的不断发展，不同行业企业现代化与信息化建设进程随之加快，我国配电系统自动化与智能化建设速度也得到不同程度的提升，从而大大提高了电力系统中配电网自身的运行效率，确保了我国电力系统运行的可靠性、稳定性以及安全性。配网特别是农村配网存在诸如用户分散、交通不便以及路径远等特点，再加上设备优劣、外力条件等因素的影响，极易导致电力系统出现单相接地、线路跳闸等故障问题，会给电力企业造成一定的经济损失。因此，强化对配网自动化故障定位技术的研究，具有十分重要的实际意义。

关键词：配网；自动化；故障定位技术

1 引言

在我国不断发展的过程中，电网建设不断得到加强，电网的结构也越来越复杂庞大，通过配网自动化对电进行网管。配电技术通过自动化和智能化的管理，其中今天网的供电效率，保证电力供应的稳定性，然而在电力系统逐步市场化的过程中，用户对供电的要求稳定性与可靠性都越来越高。然而，配网处一旦发生故障，对用户用电的影响也非常大，对配网自动化的故障进定位行排查，是电力系统内部关注的问题。要保证故障定位技术的及时准确，相关工作人员维修的及时性，保障电力的正常供应，使人们的正常生活不受影响。

2 配网故障定位的必要性
在通常状况下，配网故障主要分成两个类型，一是瞬时故障，二是永久性故障。在处理配网故障的时候，要根据具体的类型选择合适的处理方式。对于瞬时故障而言，在对其进行处理时，可借助于变电站出口处的断路器，利用一次重合闸完成故障的消除工作。对于永久性故障而言，在重合闸的功能无法充分发挥以后，那么就需要妥善地处理故障。在通常状况下，配网中的电缆线路常常是发挥发生永久性的故障。一旦某个区段发生故障，那么就必须要精准地定位此故障区段，而且立即要及时断开故障区段的开关，以达到故障隔离的目的。然后再以最快的速度恢复非故障区段的电力供应，从而有效地避免故障问题所带来的更多损失，有效地缩小故障范围。因此，为了能够更好地消除故障，那么最重要的条件即为要准确地对故障进行定位。这样才能够更加及时、有效地排除故障。所以，就需要采用一些科学的故障定位技术，将其应用在配网自动化系统的故障定位中，达到快速、准确发现故障，排除故障的目的，以确保系统运行的顺畅、安全性。

3 配网自动化故障定位技术的相关问题
3.1配网线路发展不均衡
随着城市化进程的加快，社会对配网自动化提出了更高的要求。我国现阶段的电网规划不合理，很多地区的电网规划存在很多问题，配网线路较少，配网线路负荷分布严重不均，配网线路运行环境复杂多变，配网线路可靠性低。由于前期电网智能化发展水平不高，故当前存量配网线路的自动化程度较低，尤其是在配网自愈方面任重而道远。
3.2电网运行中的设备老化，自动化程度低
我国是世界上人口最多的国家，也是城市化程度相对较高的国家。随着电力资源市场的不断发展，人们对用电的需求不断增高，而电源布点不足，使得电网运行的设备用量大，损耗大，急速老化，设备老旧，自动化水平低。人们对配电的自动化程度的要求也不断提高，然而配电网的配网技术和自动化系统只是受到少数专业人士的重视，并没有受到广大的社会群体看重，处于政府和国家的灰色盲区，导致政府的资金投入跟不上人们对自动化程度的需求，配网自动化故障定位技术发展缓，更新设备速度慢。电气设备出厂日期早、设备使用时间长、电气设备绝缘能力下降、电器设备表面存在连接点不实、丝扣脱扣、绝缘保护层破损、绝缘支点脱落、电气设备在使用时由异样气味等现象，都说明了电网设备老化，这就使得许多安全隐患存在。

4 配网自动化中故障定位技术研究

配网故障检测的方式现在主要有两种方式：一种是自动式故障检测方法，在没有停电的状态下配电网出现线路故障，是通过将特定的信号注入到系统中，实现将线路故障进行定位的方法。另一种是被动式故障检测方法，此定位技术通过使用故障发生前后线路出现的参数变化与出现故障时采集到的线路故障的信息来确定线路中的故障位置。

4.1开关设备故障定位技木

目前，常见的开关设备分为分段器和重合器两种类型。分段器是一种与电源侧前级开关配合，在失压或无电流的情况下自动分闸的开关设备。重合器是一种自具控制及保护功能的高压开关设备。分段器对开关设备进行运行时间和预定次数的控制，当设备发生故障时，如果分段器完成预定的设备操作次数，之后会处于分闸状态，隔离故障区的线路段；如果分段器没有完成预定的设备操作次数，那么在其他设配切除故障后，分段器会处于合闸状态，在经过一段时间后会恢复原状。重合器通过检测主回路电流，在故障发生后，会自动切开故障电流，按预定的顺序和延时进行多次重合。根据这两种开关设备的性能和特性进行合理设置，根据开关设备运行的时间和次数，可以对配网运行中的故障进行定位分析，确定故障位置，及时检修，能够增加配网运行的安全性和稳定性。

4.2 FTU故障定位技木

FTU是馈线终端设备的简称，是装在配电室或是馈线上的智能终端设备，具有数据采集及传输、遥控遥信和故障检测等功能，可以与配电自动化的主站进行联系，监控检测配电自动化中的各种故障信息并提供配电自动化正常运行所需的各种参数数据，包括开关的运行状态、电能参数、接地情况、相间故障等各种故障参数，向配主子站主动发达命令，还可以接收配电子站的控制命令，对配电设备进行检测和控制，及时发现故障设备，及时隔离，迅速检修，恢复非故障区的供电配网，防止扩大影响。FTU与RTU有如下区别，FTU体积小，数量多，可安置在户外馈线上，设有变送器，可以直接交流取样，抗高温，耐严寒，能适应户外的各种恶劣的环境，而RTU安装在户内，对环境的要求比较高;FTU采集的数据量小，通信速率要求比较低，可靠性要求较高，而RTU采集的数据量大，通信速率较高，可靠性要求高，有专门通道。FTU的检测精度比RTU高，采集信息和处理故障的信息的获取速度快，FTU故障定位技术比较实时可靠，有一定的PLC功能，有较强的环境适应性，功能强大。FTU故障定位自身运行的稳定性和可靠性对配网自动化的有效运行起到重要的促进作用，适用于城市农村乃至企业配电网的自动化工程，完成环网柜、柱上开关的监视、控制和保护以及通信等自动化功能。

4.3故障指示器定位技木

故障指示器包括短路指示器和接地故障指示器，在检测线路故障时往往是配合故障定位仪一起使用。短路及接地故障指示器是由3个短路故障传感器、1个接地故障传感器、1个读书仪器以及电缆或光缆组成。故障指示器是用来检测短路及接地故障的设备。配电线路出现接地和短路故障会影响电网的顺利运行，容易产生安全隐患，不利于用户的用电质量。配网故障指示器能够检测到故障电流，并根据需要指示其方向。配网自动化主站可以根据故障指示器的动作信息，自动定位故障区段，加快故障的定位速度。目前，比较主流的是采用LED灯的方式，维护人员巡检时可以通过指示灯或者灯光判断故障指示灯的运作情况。

5 结语
随着供电企业对先进的技术不断学习与探索，将自动化技术应用到供电领域内，配电网自动化系统技术已经得到了飞速的发展，配电网自动化故障定位系统开始走向科学化和智能化，绝大部分的线路故障已经得到了高效的解决。对于区段定位、故障选线、故障识别判断技术的研究可以为配电网提供更加稳定高效的保障措施，对我国供电系统的发展有显著的帮助。所以，供电企业针对配电网与自动化技术之间的研究应当赋予更多的精力，探索更加先进的技术，从而带给社会广大用户更稳定的电能。
 

参考文献：
[1]邢凯.配网自动化故障定位技术分析[J].中国科技投资,2020(19):135-136.
[2]苑波,李至蕙,王笑乾,等.城市配电网故障定位技术的分析[J].河北电力技术,2021,40(2):35-38,59.