淺談配網自動化故障定位問題的研究與應用

王建明

【摘 要】隨著現代科技的發展和高科技產品的廣泛應用，配網自動化故障定位技術已經發展的愈加成熟，在提高配網的效率與質量上起到無可替代的作用。基于此，本文以某供電分局的配網自動化故障定位技術為例，找出相關問題產生的原因，并從開關設備故障定位、FTU故障定位、故障指示器定位和饋線終端故障定位技術等方面闡述配網自動化故障定位的技術分析，使配網自動化在發生故障的同時還能保證供電系統的穩定性，并正確隔離故障段，保證非故障段正常供電。

【關鍵詞】配網自動化；故障定位；故障指示器

0 引言

配電自動化技術是服務于城鄉配電網改造建設的重要技術，配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統，通信技術是配電自動化的關鍵。我國配電網自動化的發展是電力市場和經濟建設的必然結果，長期以來配電網的建設未得到應有的重視，建設資金短缺，設備技術性能較為落后，事故頻繁發生，嚴重影響了人們生活和經濟建設的發展，所以要從中找到問題產生的原因，并運用相關技術解決。

1 配網自動化故障定位問題的研究

配電網自動化是運用計算機技術、自動控制技術、電子技術、通信技術及新的高性能的配電設備等技術手段，對配電網進行離線與在線的智能化監控管理，使配電網始終處于安全、可靠、優質、經濟、高效的運行狀態。在配網自動化故障中，存在著以下幾點問題需要重視：（1）線路負荷分布不夠均勻，部分城區對城市電網缺乏科學規劃，用電戶過于集中，有的線路用電緊張，有的又沒什么人在用，大量的負荷位于線路的終端，使線路顯得“頭重腳輕”。（2）線路供電半徑大，線路損耗過高，當前城區的面積不斷擴大，原有的線路不斷進行延伸和改造，最終導致線路供電半徑過大。（3）導線截面小，線路過負荷運行情況嚴重，不少線路在運行的時間比較早，導線徑細，而現在的線路已經無法滿足用電負荷的增長，對安全存在著隱患。（4）電源布點不足，電網運行中的可靠性較差，設備老化，自動化程度較低。由此可見，很多問題存在的原因是無法一下子改變的，配網自動化的故障也是無法一日解決的，所以我們能做的只有是運用高科技手段提高配網自動化故障定位的相關技術，從技術方面去將隱患降低到最小，并保證在故障發生的同時不會影響供電系統的安全運行。

2 配網自動化中相關故障定位技術應用研究

2.1 開關設備故障定位技術

最常用的開關設備就是分段器和重合器，利用這兩種開關設備，根據它們的特性進行相關設置，設置的開關設備動作的時間和次數對配網中產生的故障進行定位分析，整個分析的過程就是開關設備故障定位技術。分段器是一種與電源側前級開關配合，在失壓或無電流的情況下自動分閘的開關設備。當設備發生了永久性故障的時候，分段器在預定次數的分合操作后閉鎖于分閘狀態，從而達到隔離故障線路區段的目的，若分段器沒有完成預定次數的分合操作，故障被其它設備切除了則將保持合閘狀態，并經過一段延時后恢復到原先的狀態，當再有故障發生，分段器一般不能斷開短路故障電流。而重合器是一種自具控制及保護功能的高壓開關設備，能夠自動檢測通過重合器主回路的電流，故障時按反時限保護自動開斷故障電流，并依照預定的延時和順序進行多次重合。

某供電分局在運用這種開關設備故障定位技術的時候十分重視對設備系統的巡視，投入電網運行和處于備用狀態的高壓開關設備必須定期進行巡視檢查，對各種運行方式下的巡視時間、次數、內容，各單位應做出明確的規定。正常運行線路上設備每月巡視1次，對無法正確隔離或定位故障的設備需進行1次特巡。由此該供電分局通過運用開關設備故障定位技術幫助設備實現預設的狀態，同時保證配網系統在今后操作中的安全穩定性。

2.2 FTU故障定位技術

FTU是饋線終端設備的簡稱，具有遙控、遙信和故障檢測功能，并與配電自動化的主站進行通信，提供配電系統運行情況和各種參數即監測控制所需信息，包括開關的狀態、電能參數、接地故障、相間故障以及故障參數，并執行配電主站下發的命令，對配電設備進行調節與控制，實現對設備故障定位、隔離和非故障區域快速恢復供電等功能。FTU故障定位技術具有穩定性、可靠性、實時性的特點，對環境的適應能力強，功能十分強大，是新一代饋線自動化遠方終端裝置。某供電分局在對FTU故障定位技術的應用中，無論是城市還是農村，甚至所服務的企業都有用到這種技術，其功能包括完成環網柜、柱上開關監視與保護、通信，該供電分局配合配電子站、主站實現配電線路的正常監控和故障識別、隔離與非故障區段恢復供電。但是這種故障定位技術也存在一定的弊端，單一的故障點無法同時去處理多個故障點的修復，而且信息的上傳容易因為一些細小的變化而產生誤差，所以在技術選擇的時候要考慮實際情況[1]。

2.3 故障指示器的定位技術

故障指示器是用來檢測短路及接地故障的設備，許多配電系統都會大量使用環網負荷開關，運用故障指示器的優勢就是當網絡系統發生了短路故障或者接地故障時，上一級的供電系統必須在規定的時間內進行分段，以防止發生重大事故。某供電分局在使用本產品的時候，會詳細記錄相關參數，短路故障動作電流：150A-1500A、接地故障動作電流：10A-100A、精確度：±10%、環境溫度：-25～70℃、環境濕度：40℃相對濕度≤95%、功率：待機≤0.01mA；指示≤0.5mA、電源提供：鋰電池3.6V/2.25Ah、自動復位時間：7Sec-2h-4h-8h可設置，其它設置可預訂、面板安裝類讀數儀表：92×46×63mm、表面安裝類讀數儀表：92×140×42mm、傳感器短路傳感器：38×38×26mm、接地故障傳感器：38×38×26mm，同時還會標出發生故障的部分，分局運維人員根據指示器的報警信號迅速找到發生故障的區段，分段開故障區段，這樣能夠及時恢復沒有發生故障的地區供電，有效的節約了分局工作人員的時間，也減少了停電的時間，縮小了停電范圍。

在采用故障指示器定位技術時還要注意以下問題：（1）保證告警指示信息的完整，由于線路中故障指示器太多，在上傳給主站時的信息無法保持同步，導致周期內信息數據容易丟失，因此面對這種情況，在信息采集時需要設置冗余時間，并且以多個周期為界限，在保證所有信息能夠送達主站的同時，及時有故障發生也能采集到相關信息。（2）故障的信息必須確保與網絡上得數據一致，在實際操作的時候，指示器的信息與開關動作傳到主站的時間無法保證同步，對此在進行數據采集時，必須保留故障之前的信息狀態，在采集到完整的指示器信息后作為邏輯分析依據[2]。

3 結論

總而言之，無論是運用哪種配網自動化故障定位技術，只要能夠有效地將故障發生的可能性降到最低甚至不會發生故障，就可以得到大力推廣及應用。經過不斷的科技進步與技術發展，未來還會出現更多有效的技術，既能保障操作人員的工作效率，不會耽誤城市與鄉村正常用電，又能提高設備的安全穩定性能，真正達到了效率與質量共同兼備，推動我國電力行業的發展，提高我國的科技實力。

【參考文獻】

[1]趙必美.配網自動化故障定位中存在的問題分析與應用[J].科技傳播，2014，6（13）：182+168.

[2]胡波.配網自動化故障定位問題的研究與應用[D].山東大學，2012.endprint