10kV配电网故障抢修效率分析

张雨萌 刘英吉

国网陕西省电力有限公司延安供电公司 陕西 延安 716000

引言

现代电网供电环节，应用最广泛的配电线路是10kV及以下配电线路，对10kV及以下配电线路运行产生影响的因素也相对较多，一旦出现运行故障，供电工作将会受到直接影响。农村10kV配网在运行过程中容易受到天气、外力及设备等因素的影响，导致线路产生各种各样的故障，给配网安全运行留下较大隐患。为了尽快消除配网运行安全隐患，运维人员运用各种技术手段来提升抢修效率。随着计算机网络及各种信息技术的发展，各种自动化设备被广泛应用于故障抢修中，如馈线自动化开关、故障指示器等，自动化设备的应用能够在最短时间内帮助查找故障点，为配电网的高效运行提供保障。

1 10kV配电线路故障概述

10kV配电线路具有线路长、设备数量多、负荷分散等特点，线路还具有开放性和广泛性，且较少采取保护措施，在恶劣天气、外力破坏、电气负荷的影响下，线路故障发生较为频繁，严重影响了配电网的安全运行。10kV配电线路故障主要有单相接地故障和相间短路故障2种形式，而造成这2种故障的原因主要有设备安装质量不合格、配网设备老化及恶劣天气、外力破坏因素等[1]。如果故障发生后，抢修作业不及时，就会进一步扩大故障的影响范围，进而影响供电的可靠性。

供电可靠性是考核供电企业优质服务水平的硬性指标。因此，在10kV配电线路故障抢修中，必须采取有效的抢修措施，提高供电的可靠性。在计算机技术和信息化技术发展背景下，在线路故障抢修中要合理运用自动化设备和专业的技术方法，监测并有效预防配电网故障，同时还应快速确定及隔离故障点，并结合故障的实际情况制定有针对性、有效的抢修措施，从而快速复电，尽量缩短故障停电时间，为供电企业树立良好的社会形象[2]。

2 10kV配电网常见故障原因

在现实情况之中，10kV电网虽然不容易出现特别严重的故障问题，但是10kV线路的应用非常广泛，以至于一旦出现问题，便会造成较大的影响。近些年来，越来越多的电力企业开始关注10kV线路的整修问题，但取得的效果并不十分明显。下面重点分析10kV配电网故障原因，具体如下。

2.1 人为因素

10kV及以下配电线路发生的故障，很大一部分是人为因素所致。人为因素导致线路故障发生的原因较多，主要体现在下述几种情况：一是线路施工及检修工作人员工作态度不端正，导致配电线松弛，线路时常发生短路故障。二是安装线路的时候，施工人员没有严格遵照标准执行，造成线路间距不合理，一旦遇到恶劣的天气很容易发生碰线、短路等现象[3]。三是电线杆位于道路两旁，受到车辆碰撞，造成电线杆损坏，从而导致线路故障发生。

2.2 环境因素

10kV及以下配电线路应用的配电线处于露天环境中，电线直接接触空气，遇到强风暴雨天气的时候，电线极易短路，再加上配电线路往往没有防护措施，面对恶劣的天气，漏电情况频频出现，从而埋下了安全隐患。

2.3 外在因素

对10kV及以下配电线路而言，属于基层线路的范畴。困扰此类配电线路的主要问题就是设备老化，而设备的维护资金不足。当前，各个区域的用电量有迅速上升的趋势，10kV及以下配电线路运行面临着用电量不断增加、输配电设施损坏的双重困扰，由于承受不了过大的用电负荷，而发生线路故障，区域用电受到很大的挑战，直接影响电力传输工作成效[4]。

2.4 管理因素

对于10kV及以下配电线路而言，存在着设施老化、线路不合理等情况。因此，一定要定期进行设备的维护保障和检修工作。但是，在检修维护环节，由于部分人员工作态度不端正，工作懈怠，不能及时发现配电线路问题，错过了最佳解决时间，造成电力输送工作无法正常运行。

3 10kV配电线路故障抢修中自动化设备的应用

自动化设备是融合了现代电子技术和通信技术的电力设备，能够实时检测、保护和控制10kV配电线路故障。因此，供电企业为了提高配电网运行的安全性，引入了馈线自动化开关和故障指示器。本文分别从馈线自动化开关和故障指示器两方面分析了自动化设备在故障抢修中的应用情况。

3.1 馈线自动化开关应用

对于10kV供电线路，传统断路器仅可以分析故障电流和负荷电流，很难自动排除相关的故障。这种传统的负荷开关和断路器具有经济、简单且隔离故障成功率较高的特点，但同时也存在不足之处[5]。比如，不管是分支线还是主管线，一旦有故障发生，故障开关都会自动跳闸，如此一来，不管是有故障的电路还是没有故障的电路，均会出现断电的状况。再比如，馈线开关经常需要分次进行分闸与合闸的操作，这不仅会冲击供电系统，还会导致没有故障的线路同时断电。此外，当线路出现故障以后，维修工作人员往往还需要排查线路，在这个过程中也会有合闸开闸的操作造成供电线路断电。馈线自动化技术可以充分保证传统馈线开关发挥最大的作用，同时也解决了传统开关的很多问题。

10kV配电网中应用的馈线自动化开关主要有智能柱上断路器、智能柱上负荷开关、分支线分界馈线以及馈线自动化的智能控制器4种。

3.1.1 智能柱上断路器。该自动化开关设备结合馈线的实际功能，在其内部配置了自动化控制单元以及保护单元。在实际应用中，当配网发生故障，设备可自动切断短路电流、负荷电流或者是零序电流，加速保护断路器、零序以及重合闸等，以便在运行中快速处理故障[6]。根据配电网的功能分析，通常将智能柱上断路器安装在馈线的支线或干线位置，并设有基本的自动保护和控制单元，最大限度地有效降低误动概率。

3.1.2 智能柱上负荷开关。在传统负荷开关上应用自动化控制单元，便可以实现断开零序电流和负荷电流的目的，同时还具备压时和延时合闸功能，没有分闸功能。该自动化开关设备可以有效实现馈线自动化功能，不仅可以自动切断负荷电流、零序电流，同时还可以灵活配置电流型和电压型，并兼顾有压（无压）延时合闸功能，能够自动隔离处理故障点，提高抢修工作效率，通常也是安装在馈线支线或主线位置。

3.1.3 分支线分界馈线。分支线分界馈线不仅能够起到自动控制的作用，同时还能起到保护功能，并在馈线出线断路器与干线分段自动化断路器的相互作用下，及时消除故障，如用户侧相间短路故障、单相接地故障等，可有效防止跳闸事件的发生，确保配电网的正常运行。

3.1.4 馈线自动化的智能控制器。该设备在使用时，通常与断路器、重合器及负荷开关连接，通过控制多个参数，提高保护功能，能在配电网运行中有效处理线路故障。

在10kV配电线路故障抢修作业中，可结合实际情况合理选用馈线自动化开关设备。在10kV配电线路的动态监测中，配合使用线路故障分段隔离技术和通信技术，使配网线路设备及变电站能够始终处于稳定的工作状态，在减少电源侧开关动作次数的基础上，实现线路故障检测的目的[7]。当线路故障进行隔离处理后，由馈线自动化开关将故障信息准确地传达给配网管理人员，通过分析掌握线路故障情况，安排运维人员快速排查馈线自动化开关后段线路，快速进行故障定位及隔离故障点，迅速进行故障抢修工作，大大提升了10kV配电线路故障的抢修效率，降低了线路故障带来的负面影响。

此外，作为配网管理人员还应熟练掌握馈线的自动化开关功能，以便在10kV配电线路故障抢修中能够结合实际情况合理地选用馈线自动化开关，确保配网运行的稳定性和安全性。

3.2 故障指示器应用

在配网供电线路发生故障时，首先要做的便是确定线路中故障的具体部位，再采取相应的技术手段来处理故障。目前的实际情况是，一旦供电线路出现了故障，通常是维修工作人员沿线逐一排查，在地形和线路较为复杂的情况下，这不仅存在很大的不安全性，还会极大地削弱故障排查的效率。利用自动化技术可以对相关故障进行快速定位，从而节省大量的人力物力。而且，自动化技术定位的故障位置较之人工排查更为准确，避免了漏查导致的返工问题，缩小了故障定位的误差。故障指示器主要是用来定位监测线路故障，通常安装在架空线、电力电缆设备及开关柜（箱变式、环网）中[8]。在故障指示器的实际应用中，必须综合考虑辖区内配电线路的供电情况，利用故障指示器、故障定位主站及通信终端，对配电线路故障实现可视化管理，及时准确地定位线路故障，进而提高故障抢修作业的效率。

故障点处理措施根据配置不同可分为3种模式：①故障指示器模式。该模式主要是将故障指示器安装在配电线路上，直接由运维人员对配电线路实时监控。②故障指示器与通信终端的结合模式。在无线通信技术的支持下，运维人员无须进行线路巡视，如果线路发生故障，故障指示器系统会自动采集故障信息，并对故障进行初步判断和综合分析，传递给配网管理人员，可节省故障分析时间，提高抢修效率[9]。③故障指示器与故障定位主站、通信终端的结合模式。主要通过遥测故障电流信息，并以无线传输的方式传给主站及相应的配网管理人员。因此，当系统监测数据显示线路故障时，会自动收集并分析故障信息，合理判断故障类型、位置及范围，并向主站及配网管理人员发出故障报警信号。

如果10kV配网线路已安装故障指示器，当10kV配网在运行中出现接地故障或短路故障时，区域内的所有故障指示器就会处于闪烁状态，快速定位故障点，向配网管理人员发出故障警示，并采取有效的故障抢修措施，有效提高10kV配网运行的安全性、稳定性。例如某区域10kV配网在运行过程中突然发生故障，在故障指示器的指示下，配网管理人员第一时间获取故障信息，快速定位故障后，将故障点进行隔离，并向调度部门申请，开展抢修作业，以最快的抢修速度恢复供电，降低配网故障的影响范围。通过故障指示器的应用和改变传统的人工线路巡视模式，实现对线路故障的实时监测，不仅节省了人工，还提高了抢修效率，有效提升了配电网的服务水平。

4 结束语

综上所述，在农村10kV配电网故障抢修中，通过自动化技术应用于处理10kV电路故障，可以迅速对线路中的故障点进行定位和查找，自动隔离故障点，及时展开故障抢修，以最快速度恢复全线供电，保证配电网良好的运行状态。通过合理地利用好配网自动化技术，可以充分保证电路的稳定性和可靠性，有效提高故障解决的效率。目前，国内10kV线路故障的处理对于配网自动化技术的应用尚不广泛。因此，相关工作人员应该加大对配网自动化技术在10kV线路故障处理中应用的重视程度，以此来逐步加大供电线路的可靠性。