自动化设备在10kV线路故障处理中的应用研究

广东电网有限责任公司韶关供电局 罗军政

通过对配电自动化设备的分析，可从中了解到其属于10kV配电网中的故障指示器，实现故障问题、威胁因素等方面的实时监督，旨在促进其维修水平的全面提升。通常该设备存在着各种各样的种类，因此在实际选择期间对相关工作者也提出了相应的要求，即要求其要借助于丰富的经验，结合具体状况来选择出最为合适的配电自动化设备，这样做的目的是将存在的安全隐患扼杀在摇篮之中，让电力运输的稳定性上升到一个新的高度。

故障指示器。从当前的发展趋势来看在相关行业中得到了普遍的认可与推崇，通常布设在架空线与电缆的特点位置[1]，并能在自动化设备内布置。出现短路情况一般都与接地发生故障密不可分，此时可借助于该设备对发生问题的地方做好相应的标记工作，并在此基础上将维修工作落实到实际的工作中。

馈线自动化开关。可让相间负载电流、短路电流、零序电流实现互相隔绝目的，以此来实现对各部件的有效保护；能实现对单元的科学把控，存在着灵活性强的特点；能切实保障线路的稳定运作，从整体上减少跳闸情况出现的次数；馈线自动化开关的影响和其他零部件进行详细对比较为明显，对减少日后故障的出现能够起到关键性作用[2]。

智能控制器。该设备通常对计算机、网络、智能元器件、通讯信号处理技术、数字信号处理技术进行了充分利用，大大迎合了电力企业计量、电能质量检测、变压器工况监控、无偿补偿、负荷管理、集抄几种功能的需求：一是该设备存在着较多的特点，具体体现在维护次数少、装置扩展方便等方面，能够实现对线路的有效保护。

1 对于10kV线路全面开展故障处理的必要性

10kV配网在电力系统当中占有着不可或缺的地位，并也展示为不可小觑的用户供电价值。但从当前的发展趋势来看，该线路出现故障问题的情况屡见不鲜，继而对用户供电质量与水平产生直接的影响。基于情形较为严重的状态下，以上线路故障问题还会对一些关键线路设备产生不利影响，继而让停电情况与日俱增。对这种情况进行深度剖析后可知，主要与以下几点存在密切联系：外力原因对该线路造成破坏[3]、线路自身受到绝缘击穿、恶劣天气等。基于这种状况之下，配网就极易衍生出不能连续供电的情况，此时无论是针对供电企业还是用户来说均会遭受到相应的损失。

显而易见的是，相关部门现阶段就这种类型的供电线路亟待着眼于全面予以维修，紧接着借助于切实可行的方法来早日实现故障隔离与其他故障处理。现阶段不管是针对线路检修还是处理故障，在整个环节中均可对自动化设备进行充分利用，所以大大降低了停电情况的出现。相比而言，该设备自身均存在着明显的准确性。相关工作者对于上面的设备倘若可充分利用，那么可充分确保确保10kV线路稳定运作，对提高供电水平、促进电力企业健康发展等方面有着积极的意义。

2 自动化设备在10kV线路故障处理中的应用要点

电力企业在10kV线路故障处理当中对自动化设备进行了使用，旨在让存在的故障问题可得到妥善处理，自动化设备在10kV线路故障处理中的应用要点体现在以下方面。

2.1 馈线自动化技术

通过对传统10kV馈线的分析，可了解到该馈线通常是对柱上开关断路器及负荷开关进行了充分利用。断路器主要能够实现对故障电流及负荷电流的有效断开，但就负荷开关而言，其只具备分断负荷电流的功能。显而易见的是，以上两种设备均无法达到自动切断故障的效果。

客观上配置常规的断路器及负荷开关虽会节省一定成本，但也存在很多薄弱之处：针对主干线与分支线，永久性故障或瞬时故障的出现均极易增加开关跳闸情况发生的次数；对于馈线出线开关，一般需多次分闸与合闸，久而久之就会发生停电情况，同时也会在无形中对系统产生影响[4]；无论针对大型还是小型故障，相关工作者除要进行全线排查，还要一段一段地去对负荷开关进行分闸抑或合闸，旨在实现对故障位置的科学明确。不管是针对短路器还是开关工作状态而言，均无法达到实时监控目的。

馈线自动化技术安装了相应的自动化开关，这些开关一般可分为以下类型：

智能柱上断路器。其工作原理是在充分结合馈线具体效果的基础上安装保护单元、自动化控制单元，能够实现对短路电流、零序电流、负荷电流的有效切断：同时还能和带时限的过流保护相配合来切实保护好重合闸，通常配置在馈线的干线、馈线的支线上；智能柱上负荷开关。基于以往负荷开关上安装了与之相匹配的自动化控制单元，可实现对负荷电流、零序电流的有效切断，还存在压延时合闸、无压延时分闸功能，所以能让故障区域与无故障区域处于分离的状态，通常也配置在馈线的干线、支线上。

馈线自动化智能控制器。一般与断路器、重合闸、负荷开关处于互相连接的状态，紧接着设置相应的控制参数，借助于各种通信形式来达到实时通信目的。该设备允许安装各种保护功能，能安装速断保护、零序保护等；分支用户分解断路器。在全面了解具体需求的同时，通过整定保护定值，促使馈线出线断路器及自动化断路器互相合作，这样就可让存在的故障问题得到妥善处理，继而降低停电情况发生的次数。

要想强化电网运作的可靠性与稳定性，就要结合路线具体功能选择最为合适的自动化开关，这样不单能快速实现对10kV馈线的科学监督，且借助于故障分段隔离技术可在很大程度上让设备与变电站间的保护有效配合，从源头上大大降低负荷开关动作次数，继而实现对故障点的科学明确。这里将分支线分界断路器ZBI和分支线用户分界负荷开关当作论述对象，该位置出现了永久性故障，存在带时限保护及重合闸功能的分界断路器ZBI是第一个发生跳闸的，紧接着分支开关YSW1以及YSW2在失压以后也在第一时间发生了跳闸。因这个部分的主要原因归咎于永久性故障，因此这时ZBI在发生二次跳闸期间闭锁合闸，让故障点与无故障点处于分离状态（图1）。

图1 工作流程图

无论是针对YSW1还是YSW2来说，通过配网通讯至指定的位置，把信息及时地发送给相应的抢修班组，促使相关工作者能在小面积范围内以最快速度对故障问题做好排查与检修工作，旨在为强化电网运作的可靠性与稳定性保驾护航。

2.2 快速定位的故障处理技术

一般故障指示器可布置架空线路、电路电缆、环网开关柜上，其实际是组成指示故障电流通路的装置。该设备除对短路故障可起到警示作用外，还能实现对单相基地故障、相间短路故障的同时检测，能够在分支点用户进线等部位布置与之相匹配的指示器。无论是针对短路故障发生还是接地故障，该设备通过对故障所在处的科学检测，从变电站开始直至故障所在位置该设备会出现翻牌、灯光闪烁情况，且该设备还能让相关电流信号及故障信息趋于数字化，借助于光纤或无线，通过标准通讯协议的形式把相关信息以最快速度传递至相应通讯终端，同时还要把该设备所收集到的所有信息都输送到指定的地方，紧接着通过GPRS、CDMA形式反馈给相应的抢修班组及管理者，切实确保供电的稳定性与安全性。

2.3 实现全方位的智能控制

智能控制器一般会存在各个层次的线路保护功能，工作原理和柱上断路器大体一致。在线路保护期间能和重合闸、断路器等处于互相连接的状态。该设备应设置与之相匹配的控制参数，旨在更加全面、细致地保护好线路的通信。无论是针对馈线自动化还是该设备，如能处于无缝衔接的状态，必然会在零序保护、速断保护中得到广泛使用。在开关选型及检查故障过程中，应采取针对性的手段实现对直线全方面的把控。该设备还可全面、细致地保护好重合闸，能与过流保护处于互相合作的状态。

在处理全过程线路故障期间，需给柱上断路器安装保护单元、自动控制单元，旨在实现对负荷电流、短路电流的有效分离，继而从源头上大大降低跳闸情况的出现。对自动化设备进行充分利用能使得故障区域与非故障区域处于分离状态，对提高用电水平、提高公众生活质量等方面有着积极的作用。该设备还存在通讯效果，能切实确保维修工作的顺利实施。基于此，在具体处理期间自动化设备的有效运用发挥出了不容小觑的作用，同时也是大大提高服务水平的关键工具之一。

3 10kV线路故障处理中自动化设备的应用案例

无论是针对哪个区域出现故障，继电器保护均存在着不一样的区别。针对保护区域中的电线，其二分之一区域属于电流速断，所以在实际判断期间首先要对变电所的区域位置进行全面、细致地检查。就过电流区域而言，其属于所有区域，在对保护设施进行布置的过程中，在具备缓冲的继电器上应用，在具体应用期间根据速断保护，不少跳闸情况均与电线末端发生故障问题存在着息息相关的联系。若跳闸发生速断保护装置、过流保护装置，此时可对中部位置进行全面、细致地检查，这样判断故障问题发生的地方能缩短故障查找时间，提高修理质量与水平。

案例一。某供电局2019年数据信息：自动化断路器动作468次，瞬间故障310次，永久故障113次，误动14次，瞬间故障占比66.2%，永久故障24.1%；自动化负荷开关动作次数292次，瞬间故障256次。永久故障12次，误动24次，瞬间故障占比87.63%，永久故障8.2%；自动化断路器和自动化负荷开关总动作760次，瞬间故障566次，永久故障125次，误动38次，瞬间故障占比78.2%，永久故障16.4%。对上述内容进行深度剖析后可知：整个馈线自动开关在365天内一共动作760次，在此基础上隔离永久性故障频率125次，从源头上大大减少了跳闸情况发生的概率。

案例二。某供电局2018年数据信息：自动化断路器动作430次，瞬间故障300次，永久故障112次，误动为18次，瞬间故障百分比69.8%，永久故障26.0%；自动化负荷开关动作293次，瞬间故障257次，永久故障11次，误动25次，瞬时故障百分比87.7%，永久故障3.8%；自动化断路器和自动化负荷开关总动作723次，瞬间故障567次，永久故障123次，误动43次，瞬间故障所占百分比为77.0%，永久故障17%。对上述内容进行分析后可发现：整个馈线自动开关在365天内一共动作723次，在此基础上隔离永久性故障的频率123次，从源头上大大减少了跳闸情况发生的次数。

总而言之，案例一和案例二均充分表明提升自动化设备使用次数可快速达到及时隔离的效果。且充分利用该设备还可让维修水平上升到一个新的高度，为电网可有条不紊地运行下去夯实基础。

4 结语

现阶段对电力需求与日俱增，电力资源无论是在生活还是生产中均占有不可或缺的地位。电力有条不紊地供应可更好地迎合人们的实际需求，安全的供应可切实确保人们的生命以及财产安全，从整体上减少因供电不安全而危及人们的生命。因此，应采取针对性的手段确保线路故障的维修质量，旨在将存在的安全隐患消灭在萌芽中，充分确保线路可畅通无阻地运行下去，这样不但可加快电力企业发展的脚步，还能对生产及生活予以充分保障。