10kV配电线路故障自动定位及隔离技术研究

10kV配电线路故障自动定位及隔离技术研究

(国网山东省电力公司淄博供电公司山东255000)

摘要:当前10kV配电线路故障问题在一定程度上限制整体电网供电质量,产生不必要的经济损失,故障自动定位及隔离技术获得广泛的应用。上述技术可实现故障位置的快速定位,采用及时性隔离处理,能够确保正常供电,因此加强上述技术相关研究意义重大。本文首先阐述10kV配电线路故障自动定位技术及隔离技术,并阐述了上述技术的应用现状及应用效果,旨在为提升10kV配电线路使用质量提供参考建议。

关键词:10kV配电线路;故障;自动定位;隔离

引言

一般来说,供电系统中配电网实际运行阶段常出现各种故障问题,其中配电网故障绝大多数为接地故障,特别是大风、大雨等各种恶劣环境中,接地故障发生频次较高。假设配电网出现接地或短路故障,可利用故障自动定位及隔离技术能对于相关信息实现有效量化处理,对于相关故障位置实现快速定位,并将这些故障电路、可疑故障电路与未发生故障电路进行有效分离,能够确保其他未发生故障电力正常使用。

一、10kV配电线路故障自动定位技术及隔离技术

1、10kV配电线路故障自动定位技术

现阶段,10kV配电线路故障检测主要应用线路FTU及线路故障指示器,作为故障点检测关键性方法,但应用FIU技术能够实现故障自动定位及隔离,但实际投资成本高,并且易出现各种问题,大规模推广应用难度较大。而线路故障指示器具体线路故障的分段定位得以实现,由于大部分故障指示器缺乏自动定位功能,因此当配电线路发生故障仍然需要人工沿线查找。线路故障监测系统的基础为故障指示器和GPRS通讯技术,能够使线路故障的快速自动定位得以实现,从而促进供电可靠性的显著提升。故障指示器、用户监控信息系统等是构成配电线路故障自动定位系统的主要组成部分。

2、配电线路故障自动隔离技术

2.1配电线路故障自动隔离技术系统功能类型

当自动定位系统准确定位故障问题时,如不及时采用有效措施将故障隔离,会使得整体供电系统出现供电中断问题,所以配电线路应用过程要求应用自动定位技术及隔离技术。10kV配电线路运行阶段,基于确保故障发生过程继电保护保持高灵敏度,使得配电线路保持被保护状态,但会致使整体线路出现供电中断情况,这基于由于配电线路上下级保护之间交替配合导致的。基于上述问题,要求配电线路自动定位技术前提下使用自动隔离技术,因此智能型分界负荷开关隔离系统获得广泛使用。系统功能大体包括下列三个方面:首先,针对单相接地故障,基本选择自动切除方式,当单相接地故障发生时,分界开关会主动分闸,从而将故障线路及时隔离,这样能够确保其他支线仍然保持正常运行状态。其次,针对相间短路故障也可使用自动隔离方式,故障发生后,变电站出线保护会出现跳闸情况,此时分界开关可自动进行分闸,而已出现故障配电线路则会被自动隔离,确保其他支线正常运行,相关用户也可获得高质量的供电服务。第三,故障定位速度快,基于分界开关分界定位及保护功能的前提下,处于保护范围内用户才处于停电状态,如果相关用户能及时将相关情况上报至有关部门,便可在较短时间内安排工作人员到现场解决故障问题,可在分闸开关加装相应的通讯系统,这样能够确保各种故障问题信息及时获得有效反馈及处理。

2.2系统运转原理

一般来说,智能分界开关装设两相电流互感器,能够在较短时间供给电流信息,不仅能够有效满足用户用电负荷需求,还能在一定成上监测配电线路运行的工作情况。假设开关界内发生短路问题,可及时监测识别故障电流,并及时作出处理。开关中安装电压互感器能对于线路电压实施有效监测,并可为控制器供应电源,无需使用额外链接电源,进而起到高质量的保护作用。开关内可装设零序电流互感器,假如出现单相接地故障,相关零序电流信息及时反馈,能够为控制器使用提供科学有效的保护判断依据。同时,开关界内发生相间短路问题时,可基于两相数值对比对于故障问题进行有效分析,重点分析控制器监测电流值及相间短路故障设定值,然后记录短路故障问题具体情况。通常使用配电线路故障自动隔离,能够将已发生故障线路进行有效隔离,确保其他用户保持正常用电。基于分界开关动作控制技术上,当故障问题出现时,控制器警示设备能够及时发出提示信息,从而为工作人员故障检修人员提供准确的数据,大大缩短了故障的诊断时间。

二、故障自动定位及隔离技术的应用现状及应用效果

1、故障自动定位及隔离技术应用效果

随着我国电力系统逐渐完善,10kV配电线路故障自动定位与隔离技术应用作用日益凸显,而现阶段故障自动定位及隔离技术的应用现状大体包括下列三个方面。

1.1技术应用普及度低

现阶段,我国电网覆盖面积不断扩大,常用传统配电网故障检修方法难以有效达到目前配电网日常管理及维护工作要求,所以基于确保供电系统正常运行的基础上,重点对于各种检修方法实施有效创新及改革,进而促进配电网向智能化方向发展。配电网故障自动定位及隔离技术作为高效先进技术,其已在很多地区获得广泛应用,但由于资金、技术、经验及人才等诸多因素限制,我国很多电力企业尚未使用上述技术,这样会限制现场电力企业供电工作效果,进而影响供电企业深入发展。

1.2技术有所欠缺

故障自动定位及隔离技术作为新型技术,其技术成熟有待大量实践检测,但上述技术研发及使用起步较晚,这样导致技术应用有所欠缺,特别表现为10kV配电网。同时上述技术上缺陷会在一定程度上对于配电网正常运行产生不利影响,严重会引发严重的安装事故,限制供电系统运行效果,还会为电力企业产生大量的经济损失。

1.3技术创新有待强化

我国电力系统网络规模较大,并且不同地域的气候及环境存在明显的差异性,确保上述技术能够在各种恶劣环境能够有效使用,这样要求增加上述技术的创新研究,采取有效措施弥补技术缺陷,进而增加上述技术的环境适应性。目前我国研究人员已在配电线路故障检查及隔离技术研究获得显著成果,但相关技术环境适应性研究有待继续加强,因此该技术难以使用在恶劣环境,这在一定程度上限制供电企业正常的供电能力,进而降低供电稳定性及质量。

2、故障自动定位及隔离技术应用效果

目前我国很多县市级10kV配网已应用上述系统,并且实际运行效果较为明显,其不仅可减少配电线路巡线人员工作量,还能减少查找故障时间。基于智能分界开关为核心的故障自动隔离系统虽然难以将故障定位实现全线路覆盖,但由于系统结构简单及独立运行,其无需计算机通讯信息系统,这样使得整体运营成本较低,因此在我国农村10kV配网获得良好应用,尤其恶劣天气下偏远地区配网线路故障发生频次较高,采用智能分界开关实现故障点自动隔离,其可有效确保其他用户正常供电质量。

综上所述,当前10kV配电网络使用用户数量大幅度增加,其中配电线路故障自动定位及隔离技术有效应用,不仅可明显减少故障巡查人员工作量,还能在一定程度上提升故障问题处理速度,进而确保整体供电质量。同时上述技术对于配电线路要求不高,结构简单且使用方便,尤其能够及时定位故障发生位置,然后制定具体解决对策,其也可确保非故障区域的正常用电。

参考文献:

[1]李先锋,李钊.10kV配电线路故障自动定位与隔离技术研究[J].建筑工程技术与设计,2016(3).

[2]赵飞.浅析10kV配电网中配电线路故障自动定位与隔离技术的应用[J].大科技,2016(31).

[3]叶文雄.10kV配电网中配电线路故障自动定位与隔离技术应用探析[J].中国新技术新产品,2016(7).

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