故障诊断与监控技术在10kV配网上的应用

张发忠

摘 要：随着社会经济的不断发展，10kV配网工程越来越多，其覆盖面积也越来越广，这给配网的运行管理带来了一定的难度；同时，由于配网具有分布广、线路长、沿途地形复杂等特点，也对配网线路的监控管理形成了巨大的挑战。在配网运行过程中，经常会出现多种运行故障，對配网运行的安全性、可靠性带来一定的影响，因此，对线路的有效监控手段就显得极其重要。文章主要通过对故障诊断与监控系统的组成原理和功能进行分析，介绍了故障诊断与监控技术在10kV配网上的应用。

关键词：故障诊断；监控技术；10kV配网

前言

随着社会经济的不断发展，用电用户的数量不断增加，用户对用电的安全性、可靠性也提出了更高的要求；同时，随着配网工程的大范围开展，配网的覆盖面已经逐步延伸到偏远的山区、农村位置，这些地形复杂的区域势必会对配网的正常运行带来一定的干扰；而且，这些区域的配网检测、维修极为不便，如果发生线路故障未能及时锁定故障点，或因为维修不及时延误了复电时间的话，不仅对供电企业造成极大的经济损失，还对用户用电的稳定性带来一定的影响，甚至引发电力安全事故[1]。因此，加强对配网运行的故障诊断以及监控技术的投入，通过可靠、准确、高效的故障诊断与监控技术的应用，全面提高配网运行的安全性、可靠性，就成为当务之急。

1 10kV配网故障分析

10kV配网线路具有分布广、线路长、沿途地形复杂等特点，因此，对配网的实时监控存在诸多难点。当配网线路发生故障时，很难及时确定故障源头，定位故障点；而在排查故障以及维修的过程中，相应线路也会长时间、大面积的停电，可能造成极大的经济损失和安全事故。

通过对10kV配网故障的分析，发现主要发生的故障有两相短路、三相短路、单相接地短路、两相接地短路等故障。在线路发生断线故障的情况下，尚不会对电路上的设备造成损坏；但在线路发生短路故障的情况下，线路上的额定电流会超出标准额定电流的几倍、几十倍，甚至几百倍，极易造成线路上设备烧毁的现象。如果工作人员能够及时发现故障，就可以立即采取相应的解决措施，将故障隔离开来，并将损失降到最低。但在实际的配网运行中，一些架空线路会被建筑物或植物遮挡，造成工作人员排查困难，尤其是埋入地下的线路极难排查，因此，工作人员在排查线路故障时会消耗大量的时间、精力，对配网的安全、稳定运行带来极大的影响。

2 故障诊断与监控技术在10kV配网中的应用

故障诊断与监控技术，能够对10kV配网运行过程中的数据进行检测，可以有效的检测到配网中的漏电故障电流、指示短路等，并对线路故障有着较高的分析能力，能够通过准确的定位迅速确定故障位置，为故障线路维修提供可靠的依据，缩短线路维修的停电时间，缩小维修过程的停电区域，有效的提高了10kV配网运行的安全性、可靠性。例如：配网线路运行的过程中，经常会发生相间短路的故障，而这类故障如果利用传统的故障排除法很难确定其故障点，而如果利用故障诊断与监控系统的话，能够快速检测出线路上相间短路的故障区段，避免相间短路对线路以及设备造成影响。

2.1 故障诊断与监控系统的组成

故障诊断与监控系统主要由前端采集系统、软件管理系统、接地故障点巡查系统等组成。前端采集系统，主要是对配网线路运行的状况进行检测，并将其采集的数据发送到远程计算机软件管理系统，然后对线路运行的数据进行分析，准确的判断线路运行状态，是否有故障发生；软件管理系统，主要是接受并分析前端采集系统发送的线路运行数据，并对配网线路的运行状况进行实时监控，而且，可以根据线路运行的状况控制远程分合断路器，一旦发生故障，可以快速分析并确定线路故障区域，控制前端采集系统的分合断路器，切除或隔离相应的线路故障区域；接地故障点巡查系统，主要对接地故障的检测，当配网线路上发生单相接地故障时，系统会将检测信号注入故障区域的线路上，并通过一定检测装置来确定线路上的单相接地故障点，帮助工作人员及时找到准确的故障点，减少了大量的人力，缩短了故障排查时间。另外，接地故障点巡查系统在应用到运行正常的配网线路上，可以起到检测配网线路上的负荷电流的作用[2]。例如，图1为10kV配网故障诊断恢复以及配网软件应用的原理图。

2.2 故障诊断与监控系统的特点

故障诊断与监控技术在配网中的安装应用，主要是对前端采集系统即FTU装置的安装，在架空线路的安装中，可以与柱上断路器进行一体化的安装，而且，可以通过专用的断路器、电缆二次接线连接，将配网柱上断路器与FTU装置进行组合，再将其整体安装到柱上；另外，系统中的断路器在工作的过程中，工作电源是根据互感器的运行线路调整的，DTU、FTU电源是由蓄电池来维持电池供电的。此外，故障诊断与监控技术还具有通讯的功能，主要是利用GSM的方式来进行通讯的。故障诊断与监控技术在10kV配网上的应用，可以将其各项特点充分的发挥出来，更有利于对10kV配网进行有效的监控以及诊断。

2.3 故障诊断与监控系统可以实现的功能

故障诊断与监控系统在应用到10kV配网上时，主要能够实现以下几方面的功能：能够对线路上的单相接地故障进行有效的排查，其中包括对间歇弧接地、直接接地等方面的配网运行过程中的单相接地故障进行准确检测；系统自带的报警功能，能够在检测到发生故障的同时，启动报警系统，以此来引起工作人员的注意，并能够根据报警信号确定故障类型以及故障发生点，如：缺相运行报警、线路过负荷报警等；故障点巡查装置能够对配网线路运行进行有效的监控，一旦线路上发生故障之后，能够快速确认发生故障的线路区段，通过精确的对故障点进行定位，能够帮助工作人员快速的排除故障，缩短故障处理的停电时间，快速恢复供电；故障诊断监控系统能够实现远程控制的功能，管理人员可以通过控制中心的系统软件对配网运行的状态下达控制命令，尤其是在发生故障时，可以远程控制配网线路上的断路器分合，能够快速的隔离故障区段，避免故障的扩大对线路以及设备造成的损毁现象；另外，故障诊断与监控系统能够对配网线路运行的负荷大小进行实时监控，对线路的安全运行有着重大的作用[3]。

3 结束语

10kV配网供电是直接与用户用电联系到一起的，因此，10kV配网运行的安全性、可靠性极其重要，文章通过对故障诊断与监控技术在10kV配网上的应用分析，将高新技术应用到配网的运行上，能够准确的对配网故障进行锁定，并能够快速隔离故障，提高了配网的运行安全性、可靠性。

参考文献

[1]李煜，张震.配网规划常见问题[J].农村电气化，2011（4）.

[2]郁寅锋，李海璇，柴小亮.城区配电网自动化实用方案研究[J].科技资讯，2012（14）.

[3]植成铭.浅谈城区近郊地区配电网的改造工作[J].广东科技，2011（22）.