电力系统配电自动化及其对故障的处理措施

明建强，游中国

（南充职业技术学院，四川南充 637131）

在经济新常态发展背景下，很多地区不断加大在电力行业的资金投入力度，政策方面也给予了大力的支持。在电力行业基础设施建设中，通常包含发电厂与输电设备，由于部分地区缺少对配电网络系统的重视，致使配电网络结构缺乏合理性，不仅降低了用户端的供电质量，还影响了电力系统的稳定运行。为此，需要加强对电力系统配电自动化技术的应用，构建智能化配电网络模式，不断提高电力系统运行效率，提升电力行业综合发展水平。

1 电力系统实现配电自动化的必要性分析

1.1 有助于提高电力系统运行质量

新时期的发展环境下，新的科学技术在很多行业企业中都有着广泛应用，电力需求增加，对输配电质量提出较高的要求，进而推动了配电自动化系统的普及与推广。配电自动化系统的应用范围逐渐得到拓展，包含医疗、建筑、新能源、化工等。通过分析配电自动化系统的主要构成要素，涉及到多个层次的构建，如系统监控层、系统通信层、系统管理层等，其中系统监控层主要与系统管理层进行信息交换及传递，在通信接口层的作用下，实现以上功能，有助于强化对现场实际情况的分析，达到全方位掌控现场工作情况的目的。不断提高过程控制效率，提升功率能耗控制等功能的应用水平；而系统管理层的运行体现出一定的独立性，基本原理是一个客户端口对应一个系统服务器，需要构建独立的项目主机系统，之后利用主机服务器将相应的指令发送给不同的端口，通过此种运行方式，能够达到电力系统配电自动化运行的目的。

1.2 有利于及时发现配电系统故障

在民生不段改善中，生产力及生活质量均得到了显著提高，对电量的需求不断增多，由此对电力输送、电力生产、配电维护等专业技术的要求越来越高，如果依然采用传统的电力系统配电模式，已无法满足经济新常态下的发展要求。而应用配电系统自动化模式可以实时监控电力系统配电运行情况，实现24h 不间断的监控分析，并针对电力传输及转换过程中损耗的电力进行计算，及时发现配电系统运行过程中出现的故障问题，做好快速、可靠的处理工作，避免故障范围扩大，引发严重的电力故障。由此可见，电力系统配电自动化有着重要的作用和意义，有助于提升电力行业的综合实力，为社会建设和发展发挥支撑作用。

2 电力系统配电自动化系统的主要构成分析

2.1 信息采集功能模块的构建

2.1.1 合理设置配电主站层

针对配电系统的信息采集来说，需要设置配电主站层，实际作用是获取不同子站的数据信息，对数据分析计算，发出指令，从而实现对配电网实际运行状态的监控，及时恢复故障诊断区、非故障区、故障隔离区的正常供电。另外，通过构建配电网主站层有利于实现对电网实时运行状态的分析，提升配电系统的全网管理水平，提高配电系统的整体运行效率。

2.1.2 有效配置配电子站层

由于配电系统的布设与城市发展规模之间存在密切联系，且体现出较强的复杂性，因此，在配电系统的实际运行过程中，严禁将数据信息直接录入主站层，容易在数量庞大通信端口的影响下，增加设备运行过程中的负荷。为突显配电系统运行过程中的时效性，应该结合实际情况和基本需求合理设置子站层，主要针对配电区域中的数据信息进行采集，配合进行相应的处理，之后向系统主站层转发。在站层通过落实数据信息的分析工作，明确系统中存在的故障，将对应的指令发送到子站层，确保电力系统快速恢复运行。

2.1.3 严格管理终端设备层

终端设备层的主要作用是采集的信息并进行相应控制配电系统，通过运用电力系统配电自动化技术、故障处理措施有助于强化相关数据信息的及时和准确，为子站层的运行提供合理依据。结合对子站与主站发出命令的分析，终端层设备的主要构成包含FTU、DTU 等，设备的实际运行情况直接影响配线自动化运行效率与质量，需增强终端设备层构建的意识，充分发挥其实际作用和价值。

2.2 馈线自动化功能模块的构建

在电力系统的整体运行过程中，设置馈线自动化功能，可以发挥采集数据、监控数据的作用。通常情况下，应该做好配电电压、馈线电流、开关状态等关键信息的监控工作，从真正意义上实现自动化分闸及合闸的目标，强化线路运行过程中的稳定性、安全性。如果在系统中存在负荷分布不够均匀的情况，需要加强对实际情况的具体分析，采用有效方法平衡负荷，从而提高配电系统的运行质量，使其始终维持在最佳的运行状态，并确保故障问题能够得到及时解决。不断提高馈线自动化在供电安全、供电速度等方面应用的实效性，充分发挥馈线自动化的应用优势。

3 电力系统配电自动化中常见的故障问题及危害

3.1 主变压与110 kV进线失压故障问题

在配电系统的实际运行过程中，常见的故障问题有主变压故障及110 kV 进线失压故障等。其中主变压故障具体指主变差动跳闸及瓦斯保护动作，如果出现进线失压故障，通常会发生一路110 kV 进线失压保护动作，一旦此种情况得不到及时且有效的处理，会出现主所35 kV 母联310开关自投，久而久之出现配电自动化故障问题。

3.2 框架保护动作故障问题具体分析

引发电力系统配电自动化故障的因素较多，框架保护动作为主要原因，主要体现在电流型框架保护中。电力系统中的框架泄露设备保护动作容易引发交流进线开关及直流进线开关的跳闸问题，但是对于直流馈线开关而言，通常不会出现跳闸的现象，而接触网需要在直流母线的作用下，才能实现跨区域供电。除此之外，如果另外一个框架泄露保护动作，会引发整流变交流开关、直流进线开关、直流馈线开关的跳闸问题，导致配电自动化过程中发生相对较为严重的故障，对电力系统的稳定运行造成不良影响。

3.3 环网电缆故障问题的具体分析

电力系统配电运行过程中，环网故障的出现概率相对较高，直接影响电力系统的稳定运行。一旦发生故障，会导致线路差动保护动作直接跳闸。如果故障问题出现在电缆进线位置，则容易引发变电所35kV母线开关自投问题，使得配电系统的运行进入非正常化状态，影响了电力系统情况下运行质量的，弱化电力供应的安全性和可靠性。

4 电力系统配电自动化故障问题的有效处理方法

4.1 主变压和110 kV进线失压故障的专业化处理

针对配电系统中的主变故障及110 kV 进线失压故障问题，应该采用在主变压器中安装相应的保护装置的方式，能够在很短的时间内达到有效处理的目的。由于发生主变故障问题时，变压器有明显的温度升高现象，一旦变压器无法承受实际温度，就会引发故障问题。并且温度不断升高的过程中，会对油气分离效果造成不良影响。因此，技术人员应该在变压器中配置温度及瓦斯保护，同时合理整定各项参数，从而达到及时报警及保护动作的目的，以防故障问题扩大化，提升安全防护水平。此外，故障差动保护直接影响电力系统运行的稳定性，如果得不到及时处理，会增加断电的出现概率。电力调控中心应该加强对接收的故障信息的分析，合理明确跳闸报警、开关动作具体类型，值班人员应该充分发挥自身的积极性，认真检查主变压器及相关线路，编制科学可行的故障处理方案，保证电力系统配电自动化运行质量。

4.2 框架保护动作故障问题的的专业化处理方式

以某地区的配电系统为例进行分析。工程设计中将两个电流保护装置设置在北延线牵引变电所中部，一旦发生整流器故障问题，相应的保护装置会自动启动，而直流馈线开关不会发生跳闸，在故障牵引的作用下，会出现变电所跨区段供电的情况，并且接触网不停电，保证供电的连续性。如果是高压交流开关柜发生严重的故障问题，直流馈线、直流进线、交流进线等的直流馈线开关也会发生跳闸，引发配电故障。为了强化故障处理的及时性，技术人员应该合理利用跨区供电开关，恢复供电，尽快组织维修恢复故障，从而保证电力供应可靠。

4.3 环网电缆故障问题的的专业化处理方式分析

与主变故障、框架保护动作故障相比，环网电缆故障也能带来较大的危害。为了减少因此种故障问题造成的不良影响，技术人员应该在发现故障时，第一时间明确故障类型、故障原因，认真寻找故障点，做好专业处理。环网电缆故障的明显特点为电缆两侧开关会发生自动跳闸，无法保证电缆的正常使用，此时35kV 母联开关会发生自投现象，一路进线自动进行供电。为了避免因未发生自投影响线路供电，技术人员应该增强母联开关检查意识，针对未自投的情况，采用合闸的方式进行处理。

4.4 配电自动化控制系统故障的预防及处理方式

4.4.1 严格控制配电设备质量

针对电力系统配电自动化系统故障预防工作而言，有效的处理方式呈多元化，技术人员应该结合对实际情况及常见故障的分析，强化故障处理手段的合理性。①编制科学的自动化控制设备设计方案，依托于新系统的运行，明确最佳设备故障预防方案，保持与设备生产厂家的密切沟通与交流，一旦发现购买的设备存在质量问题，应联系厂家进行调换。②为保证设备的高效运行，同时减少故障问题的发生，需合理选择配套的设备零部件，强化各项参数表达的准确性。③技术人员应该提高对设备运行环境的重视，严格按照规范要求控制温度和湿度，确保设备运行过程中能够拥有良好的散热条件，减少停电带来的负面影响。

4.4.2 有序落实设备分级维护

除了控制配电系统中的设备质量外，设备分级维护也是效率较高的故障预防措施。技术人员应该提高对设备内部结构、设计原理、使用寿命等方面的重视，制定设备分级维护计划，合理划分配电自动化控制设备的等级，科学明确设备的检修需求及维护周期，综合对运行环境等因素的考量，依据实际设备数量和类型细化分级标准，并做好人力资源的配置工作，确保每个设备的维护与检修工作都能高质量完成。此外，技术人员的专业技能及综合素质直接影响设备的维护与检修质量，需要提高对技术人员的要求，不仅要熟练掌握专业基础知识，还应该能做到工作中的灵活运用，在完成自身设备维护、检修工作的任务的同时提升职业素养，为设备安全稳定运行提供全方位保障。

5 提升电力系统配电自动化故障处理水平的保障措施

5.1 增强配电系统信息管理意识

现代化发展环境下，社会经济建设需求与智能技术的融合推动了配电自动化技术的推广与应用，在配电过程中融入先进的科学技术，有利于实现对配电过程的智能化管控。而在电力系统配电自动化运行的过程中，容易出现一些故障问题。为了保证此类问题处理的及时性，应该增强信息管理意识，构建高效的管理模式，融合计算机技术、互联网技术等，构建远程监控系统，达到多维度监控配电流程的目的。此外，采用信息管理的方式，能够及时接收来自终端网络反馈的配电信息，通过设置报警系统，能够为电力系统设备维护与检修提供基础依据。

5.2 加大电网自动化改造力度

为了充分发挥自动化系统的实际作用，应该立足于强化配电自动化系统与配电网之间的契合性方面，落实电网自动化改造工作。因为配电网中一些常见故障的影响因素不仅局限在自动化技术应用方面，还涉及到配电网自身缺陷，此类缺陷的处理对自动化系统的设计提出更高要求，增加了配网管理的难度，给网络化带来较强的限制。为了规避以上问题，需要增强电网改造意识，加强自动化技术的开发与利用，针对实际情况与基本需求做好配电网系统整合工作。此外，提高对故障风险的重视，不断加大控制力度，强化配电网设计的科学性，拓展故障监测网的覆盖面积，加强自动化控制技术与配电设备的深度融合，确保故障发现与处理的及时性。

5.3 编制完善的安全管理方案

为了减少电力系统配电自动化故障问题带来的风险，应该提高对安全管理的重视，安排专门的技术人员，做好配电网的故障排查工作，同时，合理选择使用断路器，在不同的设备中根据需要安装断路器，一旦系统运行过程中出现异常的供电信息，在此装置的作用下，能够实现对故障的高效检测，同时达到全方位防范安全风险的目的。

6 结束语

应用电力系统配电自动化技术，有助于达到电力行业的现代化发展要求，且有利于满足民生发展中对电能的更高需求。有关部门应该明悉配电自动化发展趋势，加强对相关技术的深度分析，熟练掌握技术要点，构建高效的电力系统配电自动化模式，不断提高系统运行效率。尤其针对常见的故障问题，需要结合对实际情况的分析，选择合理的处理方式，编制科学完善的故障排除方案，减少故障问题对电力系统正常运行造成的不良影响，强化电力网络运行过程中的安全性、可靠性。