自动化设备在10kV配电线路故障抢修中的应用研究

摘要：配电自动化设备的应用具有重要作用，采用馈线自动化设备和故障指示器等来快速查找故障点，可以确保整个电网可靠运行。文章通过分析故障指示器、馈线自动化设备在10kV配电网故障抢修的应用，为有效解决10kV配电网的线路故障问题提供了重要措施，从而提高了电网运行的稳定性和安全性。

关键词：10kV配电线路；自动化设备；配电网；故障抢修；故障指示器 文献标识码：A

中图分类号：TM726 文章编号：1009-2374（2015）32-0042-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.023

随着国家对电网规模的不断扩大，配电网作为电力系统的重要组成部分，直接面向用户，但是由于线路的开放性和广泛性，最终影响配电网的运行效率，在受到天气因素、外力影响以及用户设备等问题时，可能会出现多种多样的线路故障问题，造成设备无法正常使用，甚至可能出现大面积停电现象，不利于社会的稳定和经济的持续发展。本文提出了配电自动化设备应用的重要性，并且采用馈线自动化设备以及故障指示器等来快速查找故障点，确保整个电网可靠运行，避免带来经济损失或者是社会不稳定的影响。

1 10kV配电网线路故障问题

配电网在运行过程中，由于故障问题，造成停电次数不断增加，在停电时间较长时会对正常生产和生活造成不利影响，并且对供电企业造成一定的电量损失，影响其生产效率以及经济效益，因此针对配电网故障问题，必须要采取快速措施，确定出故障点以及隔离故障点，从而快速复电，避免由于停电问题带来的损失，同时缩短故障停电时间，提高配电网运行效率。

2 自动化设备在10kV配电网故障抢修中的应用

基于计算机技术的应用下，配电自动化融合了现代电子技术、通信技术以及电力设备等，能够针对配电网在运行过程中出现的故障问题进行实时检测、保护、控制和计量。在自动化设备的应用下，提升供电企业的供电质量，并且通过现代化电子技术与用户建立关系，有助于提升供电企业的经济效益。采用配电自动化设备针对10kV配电网故障问题进行快速的定位、隔离以及恢复，减少馈线故障跳闸发生率。本文在研究自动化设备中，引入了故障指示器以及馈线自动化设备，推动了配电网的智能化和自动化进程，加快对故障问题的定位以及恢复功能，提高配电网运行的稳定性和安全性，能够快速恢复故障问题，满足不同用户的用电需求。具体从故障指示器以及馈线自动化设备两个方面进行分析：

2.1 故障指示器

在配电网运行中，引入故障指示器，将其安装在架空线、电力电缆设备或者是箱式变、环网开关柜中，在线路出现接地故障或者是发生短路问题时，通过故障指示器就可以快速检测到故障电流指示故障的具体位置，一般由变电站出线到故障点区间内所有的故障指示器会出现闪烁状态，这就对施工人员提供了预警提示，能够根据故障指示器提供的信息，快速定位故障区域，查找配电网在运行中的故障点，因此故障指示器具有实时的监测作用。例如：某配电网在运行工程中，抢修技术人员根据故障指示器接到侧故障以及短路动作报警信息之后，抢修人员针对配电网进行全面排查，巡视整个电缆支线，最终发现在一个支线中由A、B相铜铝线连接导线处发生烧坏现象，并且连接点出现了其他故障问题，具体如图1所示：

图1 电缆线路故障指示器动作示意图

抢修人员在找出故障点之后，向调度申请投入整个线路重合闸，最终恢复全线供电。该故障是从变电站出现位置到故障点区间，由故障指示器准确动作，在配电网自动化设备的智能化中同步发出预警信号，为抢修人员提供了信号指示，便于及时、快速地对故障点进行定位，避免由于长时间停电对生产生活造成影响，缩短停电时间，尽快修复故障点。

2.2 馈线自动化开关

电力系统中，将馈线自动化开关分为：（1）智能柱上断路器。一般从馈线实际功能出发，配置了自动化控制单元以及保护单元，在应用中通过切断短路电流、负荷电流或者是零序电流，对断路器、零序以及重合闸进行加速保护，一般智能柱上的断路器安装在馈线的支线或者是干线位置上。（2）智能柱上负荷开关，该设备实现了馈线自动化的相关功能的要求，不仅能够切断负荷电流、零序电流，并且可以为电流型以及电压型灵活配置。同时还兼顾无压延时分闸以及有压延时合闸的功能，可以对故障点进行自动隔离处理，一般该设备安装在馈线的支线或者是主线位置上。（3）分支线分界馈线，该设备从馈线自动化设备的功能出发，不仅具有自动控制作用，还具有一定的保护功能，在馈线出线断路器与干线分段自动化断路器相互配合下，确保在用户侧相间短路故障以及单相接地故障中能够自动切除故障，避免发生跳闸事件，影响正常配电网通电。（4）馈线自动化的智能控制器，该设备一般与断路器、重合器以及负荷开关进行连接，能够控制多个参数，提高保护功能，为故障提供重要措施。以上四种馈线自动开关，在故障检测和抢修过程中根据自身的特点具体选用。针对10kV配电网馈线在实施动态监测和控制过程中，利用线路故障分段隔离技术以及通信技术，将线路设备与变电站相互配合，避免变电站出现跳闸现象，减少和降低电源侧开关动作次数，最终达到检测故障的目的。如图2所示为电阻接地系统配置主干线分段断

路器：

图2 电阻接地系统配置主干线分段断路器示意图

如图2所示：CB为馈线自动出现断路器，一般配备时限保护以及二次重合闸；FB为主干线分段断路器，一般配备时限保护以及二次重合闸功能；ZSW1为分支线分界负荷开关；LSW为联络开关；ZB1为分支线分界断路器，一般配备时限保护以及二次重合闸功能。除此之外，图中的方框代表断路器，圆圈代表的是负荷开关，填充黑色部分代表的是闭合状态，白色部分代表的是开关处于分闸状态。在线路出现故障时，ZB1与分支线用户分界负荷开关YSW1与YSW2之间出现了永久性故障，其中ZB1能够在故障发生时起到跳闸保护功能，并且将分支线用户的开关进行快速分开，稍后自动重合闸。针对这种永久性故障，采用ZB1分支线分界断路器再次跳闸之后，将其闭锁合闸，快速隔离故障点，解决故障问题。具体工作流程如图3所示：

图3 永久性故障的隔离示意图

当完成故障隔离之后，由馈线自动化开关通过通信技术以及调度系统将故障信息传达给抢修人员，抢修人员在接收到信息之后，全面了解大面积停电事故，快速排查整个线路，针对故障提示点，展开抢修工作，并且通过故障定位以及隔离故障点，迅速恢复故障问题，为10kV配电网故障抢修问题提供了效率和技术支撑，降低由于故障问题带来的损失。

3 结语

综上所述，为了快速解决10kV配电网故障问题，在现代化技术、通信技术以及配电网系统相结合下，本文主要采用故障指示器以及馈线自动化开关设备，根据不同故障问题，快速查找故障点，做好故障的定位、隔离以及恢复工作，为抢修人员提供了实时的故障信息，避免由于线路跳闸故障或者是单相接地故障问题，造成大面积停电现象，尽可能地缩短停电时间，尽快恢复故障，确保10kV配电网正常供电，提高配电网运行的可靠性和稳定性。

参考文献

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[2] 冯小健，龙田广，宋云海.基于广域信息的10kV配电网故障隔离与供电恢复技术研究与应用[D].昆明理工大学，2015.

[3] 王克胜.基于适应性测度的配电网多故障应急抢修调度方法研究[D].燕山大学，2012.

作者简介：卢锦祥（1982-），男，广东江门人，广东电网有限责任公司江门新会供电局电力工程技术工程师，研究方向：配电线路故障分析。

（责任编辑：陈 洁）