故障診斷與狀態監控技術在10kV配網上的應用

黃 非

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000）

近些年來，10kV配網故障屢見不鮮，如，雷擊而引發的斷路、潮濕條件下造成配網設備運行故障等問題，對此，必須采取有效的措施，全面提升電力系統的供電質量，本文主要對故障診斷與狀態監控技術在10kV配網上的應用展開分析。

1 故障診斷與狀態監控系統的組成

隨著人們用電水平的不斷提升，對用電的安全性、可靠性要求越來越高，而10kV配網的運行直接關乎到配網運行的質量，因此，應做好10kV配網的運行故障診斷以及監控工作，才能確保10kV配網的供電質量。故障診斷與狀態監控技術在近些年的發展中，不斷的得到了改進和完善，與此同時，對確保10kV配網運行的安全性、可靠性有著極大的作用。故障診斷與監控系統主要由軟件管理系統、前端采集系統、接地故障點巡查系統等組成，其中軟件管理系統主要是對前端采集系統所發出的線路運行數據進行接收和分析，同時，結合10kV配網線路的實際運行情況對其進行實時監控，實現對配網運行狀態的掌控。另外，軟件管理系統還可以依據系統的控制功能來遠程控制線路上的分合斷路器設備，這樣一旦10kV配網線路上發生故障，控制中心就可以在最短的時間內來分析配網線路運行的故障區域，并從控制前端采集系統中的分合斷路器進行切除或隔離故障線路區域，實現對故障線路進行有效的隔離和控制。

前端采集系統是故障診斷和狀態監控技術的重要組成部分，主要是對10kV配網的運行狀態進行監測，根據10kV配網線路的分布情況，對相應的位置安裝采集設備，并將采集到的數據遠程發送至計算機軟件管理系統，這樣配網控制中心就可以根據這些數據來對配網線路的實際運行情況進行分析，并對線路的運行狀態進行準確的判斷，及時發現10kV配網線路中潛在的安全隱患，從而有效的避免配網線路的故障發生。當然，前端采集系統主要是對線路上已經發生的故障進行定位，對于未發生的故障無法進行數據采集。

圖1 故障診斷與狀態監控系統

接地故障巡查系統。10kV配網在運行的過程中，配網接地故障時有發生，而且也是當前10kV配網線路運行最常見的故障，給10kV配網線路運行的安全性、可靠性也造成了極大的影響。而接地故障巡查系統則主要是針對配網線路進行接地故障檢測的，當然，在一些特殊的情況下，需要對其進行特殊對待，例如，在發生單相接地故障的情況下，在對接地故障信號進行檢測的過程中，主要是通過對檢測裝置所檢測的數據進行分析，來確定10kV配網線路的單相接地故障，這樣能夠有效的確定單相接地故障，更有利于故障線路搶險工作的順利展開，幫助維護工作人員確定線路的故障位置，從而保證10kV配網運行的安全性、可靠性。

另外，故障診斷與狀態監控系統在運行的過程中，主要是通過軟件平臺來對配網線路以及各項設備的運行狀態進行監測和分析（如圖1所示）。

2 故障診斷與狀態監控技術在10kV配網中的應用

2.1 在10kV配網線路運行狀態監控方面的應用

隨著科技的不斷發展，電力企業的發展也極為迅速，尤其是10kV配網線路的遍布范圍也越來越廣，而且，線路遍布的位置具有隨機性，很多配網線路在正常運行的過程中，可能受到外部因素的影響而引發線路故障問題，從而影響到10kV配網線路運行的可靠性。當然，電力企業在發展的過程中也極為重視這方面的問題，為了避免這類問題給配網線路造成破壞以及影響到居民用電的安全性和穩定性，對配網的運行狀態監控工作也在不斷的進行著，以往對10kV配網線路運行狀態的監控，主要是人工定時對線路進行巡檢，不僅消耗了大量的人力，而且，巡檢還存在不完善性、疏漏性等問題，也給10kV配網線路的安全運行埋下隱患。而在近些年的發展中，故障診斷與狀態監控技術的發展極為迅速，并被廣泛的應用到10kV配網運行狀態監控中，不再需要人力對配網進行巡查，通過數據采集設備對配網線路及其設備的運行數據進行采集，并通過控制中心來對數據進行分析，從而對10kV配網線路運行狀態的實時掌握，一旦發現配網線路運行異常，可以對其進行針對性的處理，從而有效的提升10kV配網線路運行的安全性、可靠性。

2.2 在10kV配網線路故障排查中的應用

眾所周知，在10kV配網運行的過程中，可能受到內部或外部的因素影響而引發配網故障，如，惡劣天氣的影響、小動物落到線路等而引發的故障現象，10kV配網主要是對居民供電的配網線路，一旦發生配網故障，將會給居民用電的安全性、可靠性造成極大的影響，因此，為了避免或降低配網故障帶來的損失，必須要做好配網的故障排查和處理工作。在以往10kV配網線路發生運行故障的時候，主要是采用人工排查的方式進行，而在一些惡劣天氣下，尤其是廣東是一個臺風和雷雨天氣多發地區，也將給工作人員的故障排查造成極大的困難，甚至會引發人身安全事故，而且，在確定故障位置的過程中還會消耗大量的時間，會涉及到較長的停電時間，從而給用戶用電的可靠性造成極大的影響。而在故障診斷與狀態監控技術應用下，可以對線路進行在線監控，一旦在10kV配網線路故障發生的情況下，可以在最短的時間內確定線路故障發生位置，并通過控制中心來對關合斷路器進行控制，對故障區域的配網線路進行隔離，而且，也能將停電范圍最大程度的縮小，減少影響范圍，而且，在故障點確定之后采取有針對性的處理措施，縮短了配網故障的處理時間，進一步降低10kV配網故障對用戶造成的影響。

2.3 在10kV配網線路其他方面的應用

廣東地區的天氣較為潮濕，尤其是在春季，潮濕天氣會對配網的正常運行造成一定的影響，另外，在夏季也是雷雨天氣以及臺風的多發地帶，配網線路故障頻繁發生，給廣東地區10kV配網供電質量造成極大的影響。在近些年的發展中，伴隨著廣東供電企業投入故障診斷與狀態監控技術，主要對10kV配網的故障管控、雷擊頻繁區域的巡視、故障高發設備等方面的運行監測以及故障診斷，確保了廣東地區10kV配網運行的安全性可靠性。另外，通過大量的實踐證明，故障診斷與監控系統的應用，可以對配網線路運行的負荷大小進行實時監控，對線路的安全運行有著重大的作用；而且，故障診斷監控系統能夠實現遠程控制的功能，這樣，控制中心的管理人員就可以通過控制中心的系統軟件進行監控和分析，并且下達遠程控制命令，尤其是在10kV配網及其設備發生故障的情況下，管理人員可以通過遠程控制配網線路上的斷路器分合，能夠快速的隔離故障區段，避免或降低了故障的擴大而對線路以及設備造成的損毀，從而將10kV配網故障的損失將至最低，進一步保證10kV配網線路運行的可靠性，提升電力系統的供電質量。

結語

總的來說，10kV配網線路與居民用電有著直接的聯系，一旦10kV配網運行的安全性、可靠性受到影響，那么對居民的供電質量也將受到一定的影響。而通過本文的分析了解到，10kV配網在正常運行的過程中，經常會受到內部或外部因素的影響而引發故障，對此，必須采取有效的措施來提升10kV配網的運行水平，作者主要通過對故障診斷與狀態監控技術的應用進行分析，將其優勢進行了充分的闡述，電力企業通過有效的應用故障診斷與狀態監控技術，能夠提升10kV配網運行的安全性、可靠性。

[1]郁寅鋒，李海璇，柴小亮.城區配電網自動化實用方案研究[J].科技資訊，2013（14）.

[2]陶力，趙書強，張潔.利用空間網絡拓撲關系進行配網變電站選址[J].機電產品開發與創新，2014（04）.

[3]徐國智.基于GIS的配電網輔助決策系統在電力規劃中的應用研究[D].華南理工大學，2012（12）.

[4]陳國初，苗銳，徐余法.基于證據支持矩陣的特征權重融合的風電機組故障診斷[J].上海電機學院學報，2012（05）.

[5]陳躍鵬，張慶靈，楊曉光，劉公望，劉國義.基于廣義模型的復雜電力系統的故障診斷[J].控制工程，2014（04）.

[6]鐘為俊.線性模擬電路支路故障診斷的傳輸矩陣算法[J].四川大學學報（自然科學版），2014（01）.