負荷監測終端在配電系統中的應用

劉 欣

0 引言

電能主要是通過配電系統直接輸送給用戶的，因此，配電系統運行的穩定性將對供電的可靠性產生直接影響。然而，隨著社會經濟的不斷發展與進步，各方面對電力的要求越來越高，配電系統的負荷量也越來越大，一些重要的負荷只要出現短暫的停電就可能造成重大影響。對于配電線路而言，其故障主要分為短路故障與斷路故障2類，而單相斷路故障是其中最為常見的類型。為了確保配電系統運行的安全、可靠以及供電的可靠性，負荷監測終端才應用到了配電系統中。下面我們將對負荷監測系統以及利用其查尋故障進行分析，并探討其在配電系統中的應用現狀及存在的問題。

1 關于負荷監測系統

負荷監測系統的主要組成部分包括負荷測錄儀組成的數據采集系統、通用分組無線電業務通信和電信部門短信構成的數據傳輸系統、各供電公司中負責接收數據的終端服務器。負荷測錄儀主要是安裝在配電變壓器的低壓出線側，其主要功能是負責收集各個配電變壓器低壓側的電壓、負荷電流以及功率因數等；通用分組無線電業務通信和電信部門短信構成的數據傳輸系統主要負責將負荷測錄儀收集的信息發送到各個供電公司的終端服務器上；各個供電公司終端服務器的主要功能則是將接收到的數據進行存儲，同時確保所有安裝了負荷測錄軟件的個人計算機實現數據共享。

2 利用負荷監測系統尋找故障

2.1 利用負荷監測系統查尋單相斷路故障

利用負荷監測系統查尋單相斷路故障主要是利用饋線上安裝的負荷測錄儀收集部分桿變低壓側的三相電壓數值，然后將關鍵位置的負荷測錄儀收集到的電壓數值進行對比分析，從而找到單相斷線故障點。由于各負荷測錄儀可以通過短信將相關電壓信息定時發送到供電公司的終端服務器上，若是只出現了單相斷線故障，那么供電公司對配電變壓器低壓側的三相電壓數值就可以通過短信功能進行實時采集，從而找到單相斷路故障點。而在復雜的配電網饋線發生單相斷路故障時，采用負荷監測系統進行故障點查尋有以下2種方法：（1）前推法。首先，從干線線路上的配電變壓器開始進行搜索，然后對支線線路的變壓器進行檢查。若是支線的線路較多，那么在查找支線時要先查找支線的干線線路，再對支線的分支線路進行查找。（2）后推法。根據用戶報告的缺相信息，首先對支線線路上的配電變壓器進行查找，然后依次對干線線路的配電變壓器進行查找。該方法主要是利用了已經掌握的缺相信息，在查找過程中有針對性，查找速度快。

2.2 利用負荷監測系統查尋桿變內部故障

當饋線發生開關跳閘、重合成功的現象時，可以利用負荷監測系統將饋線上所有桿變低壓側的三相電壓調出來進行查看。若是發現桿變低壓側的三相電壓無法成功進行召喚時，則需要注意該桿變是否正常，同時應該將該桿變前面所保存的電壓數值調出來進行分析，若是前面所保存的電壓數值正常，那么就可以初步判定該桿變出現了內部故障，而開關跳閘、重合成功也是由它引起的。然后，應該通過巡維班密切關注該桿的情況。

3 配電系統負荷監測存在的問題及改進措施

3.1 信息輸入存在誤差及改進措施

手機號與設備號是桿變負荷監測裝置中的關鍵字段，這2個字段的主要功能是使裝置與終端實現一對一的對應。然而，在信息的傳遞與錄入過程中，若出現終端平臺錄入錯誤的情況，那么監測裝置與終端將無法進行通信。針對這種情況，首先應對裝置卡片的信息進行核對，檢查負荷監測系統中的手機號和設備號是否輸入正確。改進措施：（1）對信息錄入人員進行相關培訓，降低輸入信息的錯誤率；（2）采用條形碼掃描的輸入方式，從源頭上降低錄入的差錯率。

3.2 負荷監測裝置出現死機及改進措施

早期，因為開發技術的不成熟，桿變負荷監測裝置在軟件與硬件方面可能出現不兼容的現象，在運行了一段時間后，有的裝置還會出現死機的現象。出現這種情況時，應先將負荷監測裝置的電源斷開，再進行重新啟動，則可恢復運行。對一些頻繁死機的裝置，則可判定其硬件質量存在問題，應對其進行及時更換。改進措施：運行人員應對負荷監測裝置加強日常維護工作，并定期檢查其通信是否正常，若出現通信失敗，則應立刻安排工作人員到現場處理。

3.3 負荷監測裝置電源供電不足及改進措施

早期的桿變負荷監測裝置采用的是紐扣電池進行內部供電，正常情況下，這種電池的電量可以供應3～5年，但若氣候條件惡劣，電池的老化速度則會加快，而且裝置在重啟過程中還會消耗大量的電量，這些原因都將造成負荷監測裝置的電源出現供電不足的情況，從而導致其無法工作。改進措施：臨時的處理方法為更換電池。而目前的桿變負荷監測裝置采用的內部供電方式是充電電池，主要是通過配變電源進行充電，則不會再出現供電不足的情況。

3.4 信號較差及改進措施

由于桿變負荷監測裝置的分布較廣泛，在一些偏遠地區，雖然覆蓋有GPRS/CDMA無線公網，但是其信號較差，早期的桿變負荷監測裝置對這方面的考慮不周到，從而導致了一些偏遠地區裝置在上傳信號時不穩定。改進措施：通過終端主動補招數據的方式進行數據上傳，但是這種方法的工作量較大，因此需要每天都安排工作人員進行補招。解決這類問題的方法則是更換更長的天線。

3.5 安裝過程中接線不當及改進措施

對于桿變負荷監測裝置而言，電壓接線不當會對裝置造成損壞。接線不當主要有2種情況：（1）安裝時接線不當，例如將電壓的零線接到相線上；（2）零線的連接不可靠。在接線過程中，由于零線的接線是連接到室外的，經過長期的風吹雨淋容易出現接觸松動甚至脫落的現象。改進措施：在施工過程中，應先接零線，再接相線，連接點若是暴露在自然界，那么在完成接入之后應利用防水膠帶將其包裹牢固，從而防止連接點出現松動或脫落。

3.6 內部元器件被損壞及改進措施

桿變負荷監測裝置受到溫度、濕度等影響會出現內部元器件損壞的現象，例如電源模塊燒毀、裝置內部的印刷電路板損壞等。改進措施：（1）對電源模塊進行改進，解決內部元器件的故障；（2）加強桿變負荷監測裝置的機械強度，以適應惡劣的環境；（3）在施工過程中應對裝置中的元器件輕拿輕放，避免造成損壞。

4 配電系統中應用負荷終端的成效

負荷監測終端在配電系統中的應用，對確保配電系統的安全可靠運行有著關鍵的作用。而負荷監測終端在配電系統中應用的成效主要包括以下幾個方面：（1）負荷監測終端在查找電力系統故障時起到較強的分析、指導作用；（2）應用負荷監測終端對于電力系統節能降損、增加經濟效益具有較大的作用；（3）應用負荷監測終端可提高計量自動化；（4）應用負荷監測終端可對重載、超載配變的負荷進行實時監控，及時采取錯避峰措施，避免配電變壓器燒壞事件發生；（5）針對專變客戶應用負荷監測終端，能夠及時發現表計故障，防范竊電行為發生，減少供電部門的經濟損失。

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