针对10kV配网自动化略谈其发展及运用

薛彦召 张翔 王平 穆毓 吕帅

摘 要：在我国电力系统运行过程中，10KV配电是一项重要的组成部分，配电自动化水平直接关系到供电的安全可靠性提升，提升其自动化水平还能降低电力事故处理周期，降低停电问题的发生率，提升配电系统的运行安全稳定性，并降低配电系统的运行成本，从根本上提升电力企业的经济效益，给用户带来良好的用电体验。但是，10KV配电网的运行过程中依然存在一些问题，制约配电网的正常运行，下面该文主要针对10KV配网自动化分析了其发展及运用情况。

关键词：10 kV 配网;自动化;运用

10KV配网自动化水平关系到电气设备运行状态以及配网运行模式的科学选择，假如配网线路出现短路问题，通过配网自动化系统就能在较短时间内完成故障的定位、隔离以及解决。为快速恢复短路故障，加强故障智能定位系统的应用，具有重要意义。

1 分析配网自动化的发展

随着科学技术的不断进步，整个社会在向自动化、智能化发展，配网的自动化发展已经成为必然趋势，伴随着我国科技水平的提升，社会逐渐朝着智能化和自动化的方向发展，配网自动化发展取得了较为显著的成效。实际上，早在 20 世纪 90 年代，中国电网研究学者已经提出了自动化这一概念，其发展历程如下：①故障监测+现场人工隔离转供（故障指示器）;②重合切除故障+现场人工隔离转供（自动化负荷开关）;③重合切除故障+联络备自投（自动化负荷开关）;④级差切除故障+现场人工隔离转供（自动化断路器）;⑤级差切除故障+调度遥控隔离转供（自动化断路器）;⑥级差切除故障+主站遥控隔离转供（开环）（自动化断路器）;⑦级差切除故障+主站遥控隔离转供（闭环）（自动化断路器）;⑧对等通信切除故障、隔离、转供（自动化断路器）。

2 阐述配网自动化的相关内容及系统

配网自动化是借助不同技术和高科技配电设备等共同组成的，能够实现配电网的实时监控和管理工作，使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。新形势下，科技在不断发展，诸多高科技设备对电力质量提出更高要求，10 kV 配网的自动化发展，为电力设备的稳定运行奠定了基础。同时，10 kV 配网的自动化发展，实现了对电力传输、电力控制的监测与保护，电力传输得到优化，线路损耗有效减少，配网安全性明显提高。配电网通信系统主要包括骨干层和接入层，骨干层汇聚接入层通信终端的数据，并将其传送至业务主站系统;接入层接入各配网业务终端的数据，并将其传送至骨干层。

3 阐述10 kV 配电网的故障智能定位系统运用

10KV配电网的正常运行过程中存在一些问题，其中比较常见的是短路故障问题，结合实际调查研究不难看出，我国的10KV配电网运行故障定位工作至关重要。比较常见故障的类型主要包括：三相短路故障（约占 5%）、单相接地短路故障（约占 65%）、两相短路故障（约占 10%）、两相接地短路故障（约占 20%）为全面掌握故障，降低故障带来的损失，加强故障智能定位系统的应用，具有重要作用。以下对常用的故障定位系统展开探讨。主站集中控制系统的应用在 10 kV 配网实际工作中，为全面降低故障发生概率，提高配网运行的可靠性，可通过主站集中控制，对配网的自动化系统进行控制，一旦发生故障，能够及时对故障进行智能定位，以此迅速解决故障，降低供电企业的损失。主站集中控制技术的应用，主要对配电终端进行监测，如果配电终端发生故障，将发出警报，主站集中控制系统即刻采集故障信息并分析故障，及时确定故障类型、故障位置，提出故障隔离措施并解决，降低故障影响。该控制技术并不需要配合变电站重合闸，不需要配合进行保护，具有操作便利、管理简单、分段自由等优势，但是，该类技术定位故障并控制时，对主站、通信依赖性较强，投入的资金量较大。中心城区推广该方案，主干线关键节点配置自動化断路器，采用有线或可靠的无线通信方式接入主站，故障时分段节点按电流时间级差就地切除故障，主站汇总分析各开关跳闸和告警信息，自动定位故障点，遥控对应开关将故障隔离到最小区段，并通过转供恢复区段外供电。

3.1 阐述智能分布式故障定位系统的运用

这种故障定位系统的运用能够及时完成配网不同终端的故障检测工作，如果发现配网运行故障能够及时上传，系统直接将故障信息发送到主站，并对终端信息进行综合分析，判断故障所在方位，并将判断结果发送到主站，如此，工作人员可根据主站接收的信息定位故障并快速解决，推动 10 kV 配网的自动化发展。在该系统应用中，因为其配置相应的保护装置，如重合闸、三项过流保护、接地告警、分布式故障判断等。高可靠性地区可采用该方案，主干线所有节点均配置自动化断路器，通过对等光纤通信实现故障的快速就地切除、隔离和联络开关的备自投，实现配电网的秒级自愈控制。

3.2 阐述远程故障点处理技术的运用

10KV配网通信的铺设过程中存在一些问题急需解决，在一些较为偏远的地区进行通信铺设将会遇到更大的困难，要想实时监测配网故障，可选择装设故障指示器，对线路故障进行定位，提高配网的可靠性。同时，还可将故障定位的主站、通信终端、故障指示器等有效结合，实现故障的可视化定位，为故障的处理提供便利。依照配置不同，远程故障点的处理技术主要有以下几种模式：单一故障指示器、故障指示器结合通信终端、故障定位的主站、指示器与通信终端三合一模式。在应用单一故障指示器时，存在以下问题：在故障指示器运行中，为保障输电线路监控的全面性，需要每隔一段距离装设一个指示器，仅维护指示器的正常运转，需要投入较多人力，与配网自动化要求不符。同时，普通故障指示器并没有通信功能，无法向运维人员实时发送线路故障信息，运维人员需要巡视现场，才能确定故障点，故障维修时间延长。另外，普通故障指示器仅仅能够检测故障，并不能对线路运行状态进行监控，并且，普通的故障指示器是独立设备，无法有效利用信息系统中的各类资源。因此，该类故障指示器逐渐被智能型故障指示器代替，为配网的自动化发展提供了推动力。智能型故障指示器，具有短路故障检测、远程控制、接地检测等多种功能，在 10 kV 配网自动化运行中，一旦输电线路出现故障，故障指示器能够利用 GPRS 通信平台，及时将故障信息传递到终端系统，线路运维人员能够实时掌握故障情况，并及时解决故障，有效保障配网的可靠运行。并且，智能型故障指示器应用中，外观设计与结构设计较为独特，操作便利，即使线路处于运行状态，也能够安装指示器。

4 结束语

通过上文的描述不难看出，配网自动化在电力行业发展过程中起到了不可或缺的作用，能够有效提升配网的运行安全可靠性，还能提升电力企业的经济效益。然而，在配网自动化过程中，即使对整个配网进行监控，某些故障也很难避免。对此，加强 10 kV 配电网故障指示器、故障智能定位系统等的应用，快速发现故障、圈定故障区域，及时解决故障，实现故障的智能化控制，降低故障损失，对电力企业发展具有重要意义。

参考文献：

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[3]刘洁.浅谈 10 kV 配网自动化系统及故障处理[J].山东工业技术，2017（17）：143.