10 kV配电设备故障诊断及监测系统

李伟忠

（广东电网有限责任公司梅州供电局，广东 梅州 514000）

智能配网是在自动化设备基础上形成的新型输配电架构，能够通过在线监测、远程调控、自我保护模块及装置等快速监测系统运行状态，实施科学、有效的输配电调度，从根本上改善了电网运行的安全性和可靠性。尤其是在10 kV配网中，运用智能终端和前端采集装置完成远程互联，快速判断故障区域，分析故障情况等，为用户可靠用电创造良好的条件。

1 故障诊断及监测系统概述

10 kV配电设备故障诊断与监测系统能够根据设备运行状态数据快速判断系统中输配电情况，确定设备是否存在短路、断路、漏电等，准确评估设备的稳定性能和安全系数，这是保证10 kV配网安全可靠运行的关键。

10 kV配电设备容易出现由外部环境因素造成的设备老化、设备损坏，致使其无法正常运行，继而导致区域输配电中断。而故障诊断及监测系统能够快速采集异常数据，定位异常设备区域，并配合历史数据和专家意见形成可靠、有效的故障处理决策，最大限度降低10 kV配电设备故障停电时间，全面提升用户用电满意度。

故障诊断及监测系统还能够为日常10 kV配电设备管理提供有效参考依据。如通过可视化处理形成10 kV配电设备现场监测图像，将设备的各项参数、历史数据等对比处理，实现风险有效评估。这样才能够有针对性地开展日常管理和维护，避免10 kV配电设备二次故障造成的区域停断电。

2 10 kV配电设备故障诊断及监测系统功能分析

2.1 系统架构

10 kV配电设备故障诊断是从前端采集和集中管理系统出发，形成一套整体故障诊断框架，如图1所示。

图1 10 kV配电设备故障诊断及监测系统架构

系统运行过程中前端采集装置通过智能电网中的自动化装置及智能采集技术快速确定10 kV配电设备的运行状态，并通过通信装置传输到系统中，形成完整的运行状态监测数据，为后续故障监测和故障管理工作的开展提供有效参考依据。而智能终端则在采集数据和历史数据基础上实现有效分析和处理，确定10 kV配电设备的运行状态，确定设备是否存在风险隐患和安全问题。尤其是在出现故障后，智能终端能够通过远程控制断路器快速实现故障区域的隔离和处理，从而实现科学诊断和管控。

2.2 功能单元

2.2.1 数据采集单元

10 kV配电设备运行状态数据包括电流电压数据、振动情况、温度状况、损伤等，其采集技术原理如表1所示。

本次设计前端采集系统主要以FTU设备为核心，在该采集装置基础上配合振动检测装置、红外检测装置、探伤装置等快速进行10 kV配电设备现场运行状态数据采集。其中，FTU设备不仅能够全面采集10 kV配网设备电力数据，还能够结合智能电网控制需求配合柱上开关快速实现区域设备的隔离，从根本上改善了10 kV配电设备运行管理成效，这已成为新时期10 kV智能配网建设的关键。

表1 10 kV配电设备故障诊断技术

2.2.2 数据处理单元

数据处理时要从系统中的专家数据、网络数据、历史数据等出发，构建知识库形成完整的10 kV配电设备诊断判据，如风险指标判据、运行状态判据等，构建合理的10 kV配电设备安全运行阈值。而在故障诊断过程中依照实时采集到的状态数据，形成实时动态数据库，通过专家诊断和故障判断依据，形成最终的诊断结论和可靠的诊断结果，如图2所示。

图2 数据处理逻辑

上述数据处理的过程中要明确故障风险系数、故障区域等，从综合数据出发判断故障严重程度，为后续管控和处理奠定良好基础。

3 系统应用

3.1 快速隔离处理

根据10 kV配电设备故障诊断系统中的各项信息可以快速确定故障位置，利用GIS和GPRS技术有效定位故障区域，开展后续故障处理和维护维修。获取所需数据时直接从界面中直接调取数据即可，或直接观察10 kV配电设备状态显示图像，也会有相应的故障点、故障信息提示等，确保检修人员能够及时定位故障点，开展相应处理和维修。

3.2 配合维修作业

根据10 kV配电设备故障诊断系统中的各项信息，巡检时对容易出现故障的区域、装置等进行重点巡检，如故障频发区域可以每日进行1次巡检，观察其设备线路是否存在二次故障风险；而不常出现故障的区域则可以定期大检，如在年终检修、月底检修等工作中将上述区域作为巡检内容，逐年或逐月检查，及时消除安全隐患。

4 结束语

在10 kV配电设备管理过程中应运用智能电网中的核心技术和装置，有效提升设备运行状态的监测效果。尤其是在故障诊断方面，应在自动化监测系统基础上配合智能控制元件快速、有效开展现场管理，准确定位10 kV配电设备故障点，快速分析其故障情况，第一时间实现故障隔离和控制，以避免可能出现的事故风险，提升10 kV智能电网的安全性和经济效益。