10kV线路故障处理配电自动化技术应用

10kV线路故障处理配电自动化技术应用

陈圆圆

广西电网有限责任公司百色供电局

摘要：当前，尽管电力系统持续扩展，不断增大电网规模以满足不断增长的用电需求，但受多种因素影响，10kV配电线路故障仍然时有发生，给人们的生产和生活带来一定影响。随着信息技术在配电线路中的应用，实现10kV配电线路的智能化运营，对提高其运行效率发挥关键作用。因此，本文结合实际，对10kV线路故障处理配电自动化技术应用要点解析。

关键词：10kV；线路故障；配电自动化；技术应用

引言

当前随着我国电力事业不断发展，在电力建设中10kV配电线路已经成为一种普遍的配电方式。在10kV配电线路中容易出现故障,因此需要配电线路提升自动化功能,提高电网的流畅程度,并促进配电网的快速发展。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运行。

1  10kV线路故障表现

10kV线路在电力系统中时常受到多种故障的威胁，这些问题可能对供电可靠性和电网运行效率带来不利影响。其中，短路故障是最为常见的，它往往由导线之间的不良接触或外部因素引发，如物体碰撞或树木触碰导线，会导致异常电流流动，需要及时检测和隔离，以避免设备损坏和供电中断。此外，接地故障也属于常见问题，它发生在导线或设备异常与地之间的电气连接，可能导致电流通过地面回路流动，影响电力系统正常运行。开路故障则指导线中一个或多个被切断或分离，导致电流无法正常流动，可能由线路老化、设备故障或人为操作错误引发，需要定位和修复，以恢复正常供电。再者，过载故障是线路承受电流超过设计容量的情况，可能由负荷突增、设备故障或设计问题引起，可能导致设备损坏或短期供电中断。电压问题则包括电压过高或过低，前者可能引发设备损坏，后者可能导致性能下降或停机，需要监测和调整以确保系统稳定。最后，瞬时故障，虽然持续时间很短，但可能对敏感设备产生不利影响，需要妥善处理。频率变化也是问题之一，电力系统频率应保持稳定，异常变化可能引发设备异常运行。最后，谐波问题也常见，由非线性负载或电源引发，对设备和系统产生破坏性影响，需要采取滤波和控制措施降低谐波影响[1]。

2 10kV线路故障处理配电自动化技术应用

2.1远程监控技术应用

远程监控技术是一种先进的电力系统管理方法，旨在实现对10kV线路故障和运行状态的远程、实时监测与分析。它借助先进的传感器、通信设备和数据处理系统，能够在无需人工实地巡检的情况下，远程监测10kV线路的电压、电流、温度、负荷等关键参数，以及各类设备的运行状态。这些数据通过网络传输到监控中心，供工程师和运维人员实时查看和分析。远程监控技术的核心优势在于其实时性和跨地域性。通过远程监测，操作人员能够立即获得关于电力系统运行状况的详细信息，如电流波形、电压稳定性、设备温度等，以及异常事件的即时警报。这使得故障或异常状态能够被快速识别和定位，从而实现快速响应和迅速的故障排除。此外，远程监控技术还具有数据存储和历史记录功能，可用于事后的故障分析、运行趋势分析和性能评估。这有助于制定更加科学的维护计划和决策，以提高10kV线路的可靠性和效率。

2.2故障指示器故障快速定位技术

安装故障指示器在10kV线路中发挥着关键作用，能够快速检测电流通路故障。这类设备通常安装在架空线路、电缆电路、箱式变电站和环网开关柜上，广泛应用于电力系统。随着科技的不断进步，故障指示器不仅能够及时报警线路故障，还能够识别单相检测故障和相间短路故障，甚至能够准确定位故障点。当线路发生短路故障时，故障指示器通过系统检测能够快速确定故障区域。通常情况下，故障指示器会通过闪烁灯光等方式发出提示。这些指示灯将收集到的电力和故障信号通过光纤或无线网络传送到终端，然后终端服务器将信息传递给监控中心或调度中心。管理人员或抢修人员可以通过GPRS或CDMA等方式即时接收到故障信息，以迅速展开抢修工作，确保线路的及时修复，保障供电的连续性。通过安装故障指示器，不仅可以及时检测线路故障，提高故障处理效率，还能迅速恢复供电，确保用电的安全和可靠。目前，我国许多地区的供电公司积极推广具有通信功能的故障指示器，实现对配电网线路运行状态的实时监测，从而保障电力系统的稳定运行，提高供电的可靠性和安全性[2]。

2.3馈线自动化技术

传统的10kV馈线中通常使用柱上开关断路器和负荷开关，它们主要用于分断电流和负荷电流，但无法实现自动化操作，不能及时检测和隔离线路故障，从而无法充分发挥对线路的保护作用。尽管这些传统断路器和负荷开关安装简便、经济实惠、隔离效果较好，但也存在以下问题：①停电范围广泛：一旦线路发生故障，无论故障位置或性质如何，出线开关都会跳闸，导致停电。即使非故障区域也会受到停电影响，不利于用电安全。②分合闸操作频繁：隔离线路故障时，需要多次进行分合闸操作，容易导致非故障区域的停电，降低电力系统的安全性能。③人工排查繁琐：每次发生线路故障都需要大量人力进行全线排查，逐个检查分支线路的负荷开关，增加人工成本、降低工作效率，且准确率不高。 现阶段，我国馈线自动化技术的配置仅有自动化开关，而关于自动化开关的种类主要有以下几种：

（1）智能柱上断路器

智能柱上断路器的馈线自动化配置主要是实现自动化控制单元和保护单元的一种体现。主要对短路电流、负荷电流和零序电流进行全线切断，再通过时限保护相的配合来实现重合闸的保护。通常情况下，智能柱上断路器的主要是安装在馈线的干线和支线上。

（2）智能柱上负荷开关

智能负荷开关的安装位置主要是在馈线的主干线和支线上。在传统的负荷开关上配置自动化控制单元不仅可以完成负荷电流、零序电流的切断，同时它也可以配置程电流型和电压型的。不仅如此，智能柱上负荷开关还具有有压延时和无压延时分闸两种功能，也正因如此，如果是在故障区域时，该设备可以实现自动隔离。

（3）分支用户分界断路器

结合实际情况，在确保保护定值的情况下，用户侧相间和单相接地出现故障时，馈线出线断路器和主干线上的自动化断路器相互配合完成线路切断，从而起到设备和线路的保护，缩短停电范围。

（4）馈线自动化智能控制器

馈线自动化智能控制器的配件主要有：链接断路器、重合闸、负荷开关。通过设置控制参数实现多种通信方式，从而起到保护线路安全的作用。在实际操作过程中可以根据线路功能的不同，选择科学合理的自动化开关设备对10kV馈线的运行状态展开实时监测。为降低变电站发生出线开关跳闸而引起停电的概率，并能及时有效地寻找故障点，工作人员可以采用故障分段各类技术，让设备与变电站之间形成保护模式来实现。例如，当分支线的分段路段起ZB1与用户的分界负荷开关出现永久性故障，而分界断路器ZB1先出现跳闸，接着分支开关YSW1、YSW2在失压后也出现跳闸，因为是永久性故障，且ZB1是具有带时限保护和重合闸功能的，因此其分界智能断路器在发生跳闸后自动闭锁合闸，这时故障点智能分支负荷开关YSW1、YSW2及时向监控中心或调度中心传送故障信息，并将信息传送到值班人员或抢修人员，为此，抢修工作人员可以在最短的时间内接收到故障信息并可以快速、准确地对故障区域展开排查并检修，及时恢复线路的运行，保障供电安全[3]。

3 结语

10kV线路故障处理配电自动化技术的应用将极大地提高电力系统的可靠性、运行效率和安全性。通过引入智能故障指示器、自动化开关等先进技术，我们能够实现故障的及时检测、定位和隔离，减少停电范围、降低停电时间，提高电力供应的可用性。此外，自动化技术还可以减少人工排查的繁琐工作，提高工作效率和准确性。总的来说，10kV线路故障处理配电自动化技术的应用有望为电力系统的稳定运行和供电质量的提高带来显著的改进，为未来电力配送领域的发展提供重要支持和保障。

参考文献：

[1]吴峰.浅析10kV配电线路中配电自动化及其对故障的处理[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2019(12):144-145.

[2]黄活龙.10 kV线路故障处理中自动化设备的应用[J].低碳世界,2019,9(12):102-103.

[3]徐辑岩.配电自动化技术在10kV线路故障处理中的运用[J].电子世界,2021(20):206-207.