浅谈配网自动化故障定位问题的研究与应用

王建明

【摘 要】随着现代科技的发展和高科技产品的广泛应用，配网自动化故障定位技术已经发展的愈加成熟，在提高配网的效率与质量上起到无可替代的作用。基于此，本文以某供电分局的配网自动化故障定位技术为例，找出相关问题产生的原因，并从开关设备故障定位、FTU故障定位、故障指示器定位和馈线终端故障定位技术等方面阐述配网自动化故障定位的技术分析，使配网自动化在发生故障的同时还能保证供电系统的稳定性，并正确隔离故障段，保证非故障段正常供电。

【关键词】配网自动化；故障定位；故障指示器

0 引言

配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术，配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统，通信技术是配电自动化的关键。我国配电网自动化的发展是电力市场和经济建设的必然结果，长期以来配电网的建设未得到应有的重视，建设资金短缺，设备技术性能较为落后，事故频繁发生，严重影响了人们生活和经济建设的发展，所以要从中找到问题产生的原因，并运用相关技术解决。

1 配网自动化故障定位问题的研究

配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段，对配电网进行离线与在线的智能化监控管理，使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的运行状态。在配网自动化故障中，存在着以下几点问题需要重视：（1）线路负荷分布不够均匀，部分城区对城市电网缺乏科学规划，用电户过于集中，有的线路用电紧张，有的又没什么人在用，大量的负荷位于线路的终端，使线路显得“头重脚轻”。（2）线路供电半径大，线路损耗过高，当前城区的面积不断扩大，原有的线路不断进行延伸和改造，最终导致线路供电半径过大。（3）导线截面小，线路过负荷运行情况严重，不少线路在运行的时间比较早，导线径细，而现在的线路已经无法满足用电负荷的增长，对安全存在着隐患。（4）电源布点不足，电网运行中的可靠性较差，设备老化，自动化程度较低。由此可见，很多问题存在的原因是无法一下子改变的，配网自动化的故障也是无法一日解决的，所以我们能做的只有是运用高科技手段提高配网自动化故障定位的相关技术，从技术方面去将隐患降低到最小，并保证在故障发生的同时不会影响供电系统的安全运行。

2 配网自动化中相关故障定位技术应用研究

2.1 开关设备故障定位技术

最常用的开关设备就是分段器和重合器，利用这两种开关设备，根据它们的特性进行相关设置，设置的开关设备动作的时间和次数对配网中产生的故障进行定位分析，整个分析的过程就是开关设备故障定位技术。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。当设备发生了永久性故障的时候，分段器在预定次数的分合操作后闭锁于分闸状态，从而达到隔离故障线路区段的目的，若分段器没有完成预定次数的分合操作，故障被其它设备切除了则将保持合闸状态，并经过一段延时后恢复到原先的状态，当再有故障发生，分段器一般不能断开短路故障电流。而重合器是一种自具控制及保护功能的高压开关设备，能够自动检测通过重合器主回路的电流，故障时按反时限保护自动开断故障电流，并依照预定的延时和顺序进行多次重合。

某供电分局在运用这种开关设备故障定位技术的时候十分重视对设备系统的巡视，投入电网运行和處于备用状态的高压开关设备必须定期进行巡视检查，对各种运行方式下的巡视时间、次数、内容，各单位应做出明确的规定。正常运行线路上设备每月巡视1次，对无法正确隔离或定位故障的设备需进行1次特巡。由此该供电分局通过运用开关设备故障定位技术帮助设备实现预设的状态，同时保证配网系统在今后操作中的安全稳定性。

2.2 FTU故障定位技术

FTU是馈线终端设备的简称，具有遥控、遥信和故障检测功能，并与配电自动化的主站进行通信，提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息，包括开关的状态、电能参数、接地故障、相间故障以及故障参数，并执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节与控制，实现对设备故障定位、隔离和非故障区域快速恢复供电等功能。FTU故障定位技术具有稳定性、可靠性、实时性的特点，对环境的适应能力强，功能十分强大，是新一代馈线自动化远方终端装置。某供电分局在对FTU故障定位技术的应用中，无论是城市还是农村，甚至所服务的企业都有用到这种技术，其功能包括完成环网柜、柱上开关监视与保护、通信，该供电分局配合配电子站、主站实现配电线路的正常监控和故障识别、隔离与非故障区段恢复供电。但是这种故障定位技术也存在一定的弊端，单一的故障点无法同时去处理多个故障点的修复，而且信息的上传容易因为一些细小的变化而产生误差，所以在技术选择的时候要考虑实际情况[1]。

2.3 故障指示器的定位技术

故障指示器是用来检测短路及接地故障的设备，许多配电系统都会大量使用环网负荷开关，运用故障指示器的优势就是当网络系统发生了短路故障或者接地故障时，上一级的供电系统必须在规定的时间内进行分段，以防止发生重大事故。某供电分局在使用本产品的时候，会详细记录相关参数，短路故障动作电流：150A-1500A、接地故障动作电流：10A-100A、精确度：±10%、环境温度：-25～70℃、环境湿度：40℃相对湿度≤95%、功率：待机≤0.01mA；指示≤0.5mA、电源提供：锂电池3.6V/2.25Ah、自动复位时间：7Sec-2h-4h-8h可设置，其它设置可预订、面板安装类读数仪表：92×46×63mm、表面安装类读数仪表：92×140×42mm、传感器短路传感器：38×38×26mm、接地故障传感器：38×38×26mm，同时还会标出发生故障的部分，分局运维人员根据指示器的报警信号迅速找到发生故障的区段，分段开故障区段，这样能够及时恢复没有发生故障的地区供电，有效的节约了分局工作人员的时间，也减少了停电的时间，缩小了停电范围。

在采用故障指示器定位技术时还要注意以下问题：（1）保证告警指示信息的完整，由于线路中故障指示器太多，在上传给主站时的信息无法保持同步，导致周期内信息数据容易丢失，因此面对这种情况，在信息采集时需要设置冗余时间，并且以多个周期为界限，在保证所有信息能够送达主站的同时，及时有故障发生也能采集到相关信息。（2）故障的信息必须确保与网络上得数据一致，在实际操作的时候，指示器的信息与开关动作传到主站的时间无法保证同步，对此在进行数据采集时，必须保留故障之前的信息状态，在采集到完整的指示器信息后作为逻辑分析依据[2]。

3 结论

总而言之，无论是运用哪种配网自动化故障定位技术，只要能够有效地将故障发生的可能性降到最低甚至不会发生故障，就可以得到大力推广及应用。经过不断的科技进步与技术发展，未来还会出现更多有效的技术，既能保障操作人员的工作效率，不会耽误城市与乡村正常用电，又能提高设备的安全稳定性能，真正达到了效率与质量共同兼备，推动我国电力行业的发展，提高我国的科技实力。

【参考文献】

[1]赵必美.配网自动化故障定位中存在的问题分析与应用[J].科技传播，2014，6（13）：182+168.

[2]胡波.配网自动化故障定位问题的研究与应用[D].山东大学，2012.endprint