配网自动化在电力系统接地故障处理中的应用

韩强 张世煌 黄建国 冯勇 刘杨

摘要：阐述了配网自动化系统的组成，以及配网自动化关键部件智能断路器在油田区块配电网中的安装位置，分析了在油田区块配网中出现的故障，通过配网自动化系统把独立的配网系统连接成一个复合配网，实现跨区块配网的连接，同时，介绍了在某区块配网发生故障时，通过站内信息和配网自动化系统相互配合的方式，实现快速定位故障点，减少停电时间，降低运行维护人员故障排除的劳动强度，提高工作效率，降低对原油生产的影响，极大提高了油田区块配网的供电可靠性。

关键词：配网自动化，接地故障，智能断路器

一、引言

目前，10KV配网在运行过程中的稳定性受季节和天气影响非常重，尤其是在夏季电网的稳定性受到严峻挑战，雷雨天气增多，经常出现雷击造成设备损坏，线路接地的问题，正常情况下，调度人员通过变电站内小电流选线装置判断接地线路，通过拉路来最终确定故障线路，然后安排现场人员进行线路巡视，确定故障点，将故障点通过线路断路器或者支线刀闸进行隔离，将其他线路部分进行恢复送电，再对故障点进行隔离处理。由于线路经常是十几公里的线路，而且支线较多，再加上雷雨天气给事故巡线和故障点查找带来很多不便，往往一个接地故障可能要4-5个小时，才能将故障点确定，这无形中给生产正常运行造成很大影响，基于此种情况，筹建了配网自动化系统。

二、配网运行现状

宝力格110kV变电站一条单电源进线，两台6300kVA主变，10kV两段母线，35kV两段母线，35kV出线一条，10kV出线7条;宝二箱变35kV进线一条单电源进线，一台5000kVA主变，35kV、10kV均是单母线，10kV出线4条。

正常运行方式是：宝力格两台主变并列运行带全站负荷;宝二站箱变单主变运行带所有出线负荷运行，宝力格215线通过联络开关SK4072与宝二站X211线联络、宝力格2225线通过联络开关SK4037与宝二站X212线联络、宝二站X211与X213线通过SK4039联络、宝二站X212与X214线通过SK4033联络，所有联络开关均处于热备用状态。

异常运行方式：宝二箱变电源进线故障、主变故障、箱变本体故障时，可以利用宝力格215线通过联络开关SK4072与宝二站X211线联络、宝力格2225线通过联络开关SK4037与宝二站X212线联络、宝二站X211与X213线联络、宝二站X212与X214线联络，将所有宝二站箱变负荷由宝力格10kV出线通过联络的方式带出。

三、发生接地故障处理过程

由于宝力格区块和宝二站区块都处于草原深处，地域空旷，土壤电阻率相对较高，而且属于雷区，草原上没有突出的建筑及高点，而咱们的输配电线路恰恰就成为雷击的主要释放点，夏季雷雨季节非常容易发生雷击事故。

对于宝力格区块一旦发生雷击故障造成故障，由于站内是两段母线运行，可以通过解列、小电流接地选线装置与线路智能开关远方遥控的方式配合判断接地故障点，将故障点和故障范围逐步缩小到最小范围，从而减少故障影响范围，降低故障对油田生产的影响，提高了故障处理速度，降低了维护人员的劳动强度。而对于宝二站发生接地故障来说，由于宝二站是单主变单母线的运行方式，不能依靠解列和小电流选线来判断接地故障点，只有通过与宝力格10KV线路联络来判断故障线路和故障点。下面就一起宝二站接地故障处理过程来详述一下配网自动化智能系统在实际故障处理过程中起到的作用。

故障时间：2020年8月9日，17：40

天气状况：雷雨

运行方式：宝二箱变正常运行方式，宝力格正常运行方式。

故障现象：宝力格监控人员通过远后台监控到宝二站10kV侧A相接地，小电流选线故障线路为X212线。

处理过程：

1、调度人员接到汇报后，通过查看后台数据和配网自动化数据，确定配网自动化系统的智能断路器状态正常后，通过配网自动化系统在远方将宝二站箱变线路X212与宝力格224线路联络开关SK4037合上，实现宝二站与宝力格10kV的合环运行;立即下令宝力格值班人员通过远后台断开宝二站箱变X212开关（通过这种方式进一步判断接地线路是否是X212线），断开后宝二站10kV侧接地消失，接地故障转至宝力格10KV侧。

2、为了降低降低选线故障对原油生产的影响，调度员令宝力格值班人员合上宝二站X212开关;通过配网自动化系统在远方将X212线路上的SK4038开关断开，此时线路接地故障点显示仍然在宝二站10Kv侧，从而断定故障点在宝二站出口至ZK4043支线部分，随即通过配网自动化系统在远方将ZK4043開关断开，此时宝二站10Kv侧线路接地消失，从而断定线路接地故障点在ZK4043支线。

3、调度令宝力格外线人员立即对宝二站X212线ZK4043支线进行故障巡线;同时，从远方将SK4038合上，断开联络开关SK4037开关，宝力格恢复原方式，宝二站除ZK4043支线处于故障巡线外，全部恢复正常方式。

4、于20：15分巡线人员向电调汇报发现48-85X井变台避雷器击穿，造成接地;电调令核实ZK4043开关在断位后，拉开ZK4043-1刀闸，做好安全措施，进行故障处理;于20：45分现场处理人员向电调汇报故障处理完毕，电调令拆除安全措施，合上ZK4043-1刀闸，通过远方将ZK4043开关合上，宝二站10kV侧系统正常，宝力格系统正常，全部工作结束。

四、经验总结

通过本次故障处理可以从多个角度分析出配网自动化系统在接地故障查找中的作用和便利，同时，降低了运行维护人员的工作强度。主要有以下几点经验及建议：

1、配网自动化系统建立后，首先要确保所有系统控制的智能断路器都处于正常工作状态，能够在远方进行正常操作。

2、配网自动化系统建立后，首先要对所有联络点的相序进行核对，核相是整个工作的关键，如果不核相是无法实现合环的，也就无法实现远程操作，将故障范围进行逐级缩小，提高工作效率的目的了。

3、要根据实际情况选取核实的位置安装智能断路器和联络开关，从而更有利于整个配电网络结构更加合理。

五、结束语

通过本文一个完整的事故案例来阐述配网自动化系统在配网系统中发生接地故障时，能够快速的确定故障区域和故障点，提高了故障判断依据，为后续配网自动化系统在配网系统中的应用和推广，提供指导建议，也为正常运行维护人员和调度人员在日常工作中，提供一个合理的方案和方法。