配电网故障处理若干问题分析
2020-06-30武天齐
武天齐
摘要:随着我国电力系统的市场化程度不断加深,人们的生活水平得到极大提升。供电是否可靠不仅对用户的经济效益具有非常直接的影响,而且对供电企业本身也具有非常直接的影响。我国配电网之所以会出现停电故障,主要原因就是限电、计划检修、事故检修或者是市政建设。当前在进行域网改造过程中经常对线路自动分段器进行应用,一旦出现永久性故障,可以将故障线路在第一时间进行隔离,这样可以将停电范围减少到最小,但是在对故障进行检修过程中依然通过经验来实现对故障点的位置确定。在故障段内部,所含有的分支以及配电变压器是非常多的,因此要想在短时间内对故障点进行确定需要花费很长时间。
关键词:配电网;故障;处理措施
1当前我国配电网定位的主要问题
1.1配电网故障繁杂
纵观当前配电网馈线开关的类型, 不仅存在全部采用负荷开关,也存在全部利用断路器的情况,此外,也有断路器、负荷开关二者混用的情况。 这种情况下如果发生了故障,将会造成多级或者越级跳闸等相关问题。 即便故障定位非常准确,还要对故障处理步骤进行研究,以缩小停电范围。
1.2 瞬时性故障
需快速对故障进行处理架空线路和电缆混合线路可能会出现瞬时性故障,所以,应该在短时间内对瞬时性故障进行有效的处理, 及时恢复供电,针对故障的处理步骤展开进行分析和研究,这样才能有效达到预期的目的,有效缩短停电时间。
1.3 应用蓄电池作为储能部件,故障处理功能实现受到影响
实际上很多配电自动化系统应有的作用并没有得到充分发挥, 这主要是因为配电自动化系统多数情况下利用蓄电池作为储能部件, 但是这些蓄电池在运行过程中可能会出现陆续失效的问题,一旦出现这种问题,将会对故障处理的有效实现产生极大影响。 所以,有必要对可靠的备用电源储能方式加以研究。
1.4 需要利用模式化故障处理方式提高设备利用率
为了使配电设备的利用率得到提高, 通常情况下会利用多分段多联络等方式, 但是仅利用这些网络架构是远远不够的, 还需要在设备故障处理过程中, 采用模式化故障处理方式,才能使配电设备利用率得到充分提高。
2配电网故障处理关键技术研究
2.1做好线损分析
2.1.1电量平衡分析
电量平衡分析的主要应用场所就是变电站母线电量平衡分析,在对用电计量总表和分表电量进行对比之后,就能够及时掌握各种用电计量设备是否处于正常状态,还能对变电站能耗情况进行检测,这样就可以确保计量装置始终处于正常运行状态。
2.1.2理论线损与实际线损的对比分析
通过将理论线损与实际线损进行对比分析,就能够将用电管理中的问题及时暴露出来,能够更加及时采取措施对问题进行解决。如果线损过大,可以认为电力网络当中漏电问题是比较严重的,电网管理不当也会产生该问题。如果理论线路损耗是比较严重的,则可以看成是电力网络结构或者是布局存在很多不合理的地方,电网运行不是非常经济。如果固定损耗所占的比例是比较大的,则可以认为设备处于低负荷运行状态,配电变压器负荷率是比较低的,或者是电力网络长时间处于高于额定电压下运行。
2.2断路器、负荷开关组合馈线故障处理
在处理故障的过程中,全负荷开关馈线、全短路器馈线各自存在其优势与弊端,将负荷开关和断路器组合起来,就可以将二者的优势结合在一起,起到扬长避短的效果。 在二者组合过程中应该对以下几方面问题加以注意: ①变电站出线开关应利用断路器;②主干开关机器馈线应利用负荷开关;③分支开关与用户开关应利用断路器; ④所有分值断路器开关整定供电半径的考虑,每个部位的短路电流都存在很大差异,其运行过程中还有多变性特点, 所以上下級之间的关系具有多边形特点,时间上的级差才能得到更好的配合,进而实现分支出线与变电站开关配合。电路器、 负荷开关组合馈线故障的处理应该遵循以下步骤:①如果故障出现在主干线路上,变压器出线断路器出现跳闸现象,切断了故障电流,主站应该从配电终端得到开关故障信息,如果故障发生在架空线区域,变电站出现断路器重合成功即为瞬时故障,重合未成功应为永久性故障,如果故障发生在电缆区域,直接就可以将其判定为永久性故障。 在瞬时故障处理过程中,应该将相关信息记录到故障处理记录中,在处理永久性故障的过程中, 对故障区域进行遥控, 一实现开关分闸,并对故障区域进行隔离,以快速恢复区域供电,并将相关信息记录到故障处理记录中。 ②故障发生在分支线路:如果如果跳闸发生在分支断路器,这是应切断故障电流,如果跳闸分支断路器所带支线属于架空线路, 应快速控制重合闸, 延时0.5s 以后断路器重合,重合成功即为瞬时性故障,重合不 成功即为永久性故障。
2.3模块化故障处理
①多供一备接线模式故障处理: 故障发生以后模块化处理过程,如果故障发生在主干线上,故障变电器出线断路器跳闸,切除故障;主站在不同环网柜中安装远程终端控制单元,对信息与数据进行采集,判断故障发生区域;自动遥控环网柜中分闸,隔离故障区域,对相关断路器进行遥控,恢复全区域供电负荷;对联络开关合闸进行遥控,恢复全区域供电负荷。②多联络多分段接线模式故障处理: 如果网络结构上具备了进行模块化处理的特征,尚不能充分发挥设备利用的优势,在故障发生时,需要利用模块化处理步骤进行处理;充分借助重合闸对不同类型故障进行区分,如果判定为永久性故障,则进行下一步操作; 尽量利用原供电电源来恢复全区域的供电负荷;在原供电电源不能恢复全区域供电负荷的情况下,应利用预期相连的备用线路来恢复全区域的供电负荷, 且每条备用线路智能恢复一段区域。 即使其中有某条备用线路可以带起原供电电源,也不能恢复全部负荷,还要对以上个原则进行有效遵循。
2.4智能接地配电系统
我国配电网大都采用中性点非有效接地方式,单相接地故障中瞬时故障占比较高,大部分情况下,只要能够快速有效地熄灭电弧,故障现象即可消失,而不至于发展成为永久性单相接地故障。为解决熄弧问题,中性点一般配置消弧线圈,但是消弧线圈仅仅补偿工频容性电流,有时并不能可靠熄弧。另一方面,由于故障信号小,中性点非有效接地系统的单相接地选线和定位都比较困难。智能接地配电系统是解决上述问题的有效手段,其主要原理如下。在变电站配置智能接地装置并通过断路器接入变电站 10 kV 母线,在馈线配置具有零序保护功能的配电终端和故障指示器。当检测到发生了单相接地后,智能接地装置迅速判断出接地相别,并控制接地故障相的一组接地开关软导通,将其金属性接地,从而可靠熄灭电弧,并有效抑制因间歇性弧光接地导致的较高暂态过电压,避免因间歇性弧光接地处理不及时而引发的两相短路接地故障。经短暂延时后通过软关断断开金属性接地。若单相接地现象消失则为瞬时性单相接地故障,故障处理结束;若单相接地现象再次发生则为永久性单相接地故障,控制中性点投入中电阻以增大接地点上游的零序电流,通过在馈线配置具有零序保护功能的配电终端的时间级差整定配合,跳开单相接地位置上游距离故障点最近的断路器以隔离故障区域,利用故障指示器还可实现更精细的单相接地选线和定位。单相接地隔离、选线和定位完成后,退出该中电阻,故障处理完毕。
结束语
配电网是现在较为先进的配网系统,但是在实际运行过程中存在着不少故障,出现故障时要迅速找到故障并将其切断,保证系统整体的平稳运行。智能配电网故障处理技术要不断创新、发展,提高故障处理的水平。
参考文献
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[2] 姚玉海, 王增平, 张首魁, 等. 基于偏好知识的多目标优化算法求解计及电源侧的配电网故障恢复[J]. 电力系统保护与控制, 2016, 44(4): 1-8.