10kV配網自動化系統及故障處理的研究

喬粱

摘要：我國的經濟建設原先是由工業建設帶動，現如今是經濟建設促進工業建設的快速發展，帶動社會整體結構的提高。人們生活、工作需要電，工廠生產需要電，電力已經成為世界發展的主要輸出主力，因此，對于電力配電系統、設施等有更高更好的要求。安全、穩定、有效、滿足供電需求，減少人力、科學等均是配電網具備的基本要求，10kV配網自動化系統的研發與使用滿足了人民、工廠等用電需求。10kV配網自動化系統的強大供電功能需要管理與系統自身的運行模式相配合，現如今該系統存在著規劃、通信等方面的問題，這影響著后期系統供電的能力與作用，10kV配網自動化系統所所在的問題需要針對性化解，保障供電的安全與穩定。

關鍵詞：10kV配網;自動化系統;故障處理

一、10kV配網自動化系統建設原則

10kV配網自動化系統建設原則主要包含四點：（1）模塊化原則。需要將DTU配置在配電所、開閉所與環網柜中，需要將FTU配置在柱上開關，利用模塊化設計FTU、DTU，可以保證此系統具有擴展性。（2）安全防護原則。戶內機箱防護等級應該大于IP43級，戶外機箱防護等級需要大于IP54級。在通信協議上，為讓系統安全性得到保證，可以在控制命令當中利用軟件加密法，避免系統被惡意侵入，讓配網一次設備運行的可靠性、安全性得到保證。（3）功能滿足原則。在自動化系統中，應可以實現事件記錄功能、信息采集功能、遠方對時功能、遠程維護功能、系統自恢復功能、系統自診斷功能與可通信功能。（4）通信接口原則。在配網自動化系統中，可以利用以太網來讓配電自動化終端和遠程通信設備連接。

二、10kV配網自動化系統的常見問題

（一）規劃設計方面的問題

10kV配網自動化系統的建立、設計、施工與完成，涉及多方面、多部門、多行業的工作內容，需要多項配合才能將之建設施工直至完成，但因內容復雜、涉及面過于廣泛，易存在多方面、部門、行業之間的配合、差異、協調問題，難以實現整體統一性，對于規劃、設計、建設方面存在一定難度。10kV配網自動化系統不能統一規劃、配合完整，難以有效發揮其系統的優勢與功能，將失去其存在的意義。

（二）通信方式方面的問題

GPRS通信、光纖通信、無線通信、中壓載波通信分別是10kV配網自動化系統中通信方式常用的四種方式，這四種雖為常用方式，但均存在一些尚未克服的通信問題。無線通信對于施工建設以及設備的依賴性較小，是最常用的通信方式，但由于是無線形式，其通信信號與質量極易收到外界因素的干擾，易出現信號接受問題;通信方式選擇最少的則是載波通信，該方式的通信質量由開關與信號的配合效果決定，開關實現信號耦合時通信才能連接與完成，但其施工要求簡單成本較為低廉;與互聯網相結合，費用收取按月、季、年方式的是GPRS通信，這種方式的數據安全性較低且成本較高，但其具有通信效率高、傳輸速度快、通信質量高、通信方便快捷等優勢;光纖通信的通信質量、效率等是四種方式中最好的，但其建設施工成本、時間、區域等較大。從上述四種通信方式優與劣可以看出，通信質量等與成本成正比，成本高通信質量好，成本低通信質量較差，還未實現經濟有效高質量的通信。

二、10kV配網自動化系統故障處理的探究

（一）長線路故障定位

在對故障進行處理時，常會遇到一些長線路、偏遠線路，相對來說，對這樣的線路故障進行處理有很大難度。這就需安裝故障指示器對其線路進行檢測，為線路故障巡視提供極大便利性。為降低長線路故障的處理難度，可以合理地將故障定位主站、故障指示器、通信終端結合起來，為其故障處理創造良好的環境。通過可視化的故障定位方式，可以促使其故障處理工作順利開展。但是要確保指示器的安裝位置科學合理，這樣才能充分發揮故障指示器的功能。通常情況下，會將其安裝在變電站線路分支的位置、出口的位置及主干線長線路分段處。而且每組有三只故障指示器，分別安裝在不同位置，如圖1所示，分別在圖中的A、B、C位置上。

在實際的結合中，故障定位主站、故障指示器、通信終端結合主要有三種模式，分別是：故障指示器、故障指示器-通信終端、故障定位主站-故障指示器-通信終端結合。其中，在故障指示器模式中，要在架空線路上安裝指示器。這種模式需要相關巡檢工作人員進行巡檢，如果在巡檢的過程中，發現異常情況，可以通過翻牌閃光的形式進行故障預警，在這一模式實施中，需要人工的參與，相對來說，其工作效率與質量不是很高。為了減少工作人員的工作量，可以采用故障指示器-通信終端結合的模式，相對于前一種模式而言，這種模式是不需要巡檢人員的，主要是利用通信終端獨特的功能，當出現故障時，可以自動進行翻牌閃光報警。最后一種模式將故障定位主站加入其中，也是不需要巡檢人員的，當故障發生時，不僅會翻牌報警，而且還能夠將故障的具體信息傳輸到故障定位主站，這時相關管理人員就可以對這些信息進行分析，采取有效的措施解決問題，對故障處理效率與質量的提升具有重要作用。如表1所示，是根據故障定位主站所提供的信息，分析和歸納一年中線路所出現的故障原因，這樣就可以有針對性的對故障進行預防，降低故障出現的概率，而且還能為其故障解決指引方向，使相關工作人員能夠有針對性的采取措施，以便在第一時間解決問題。

（二）集中控制技術

對于10kV配網自動化系統來說，利用集中控制技術可以對其故障進行處理。在應用此種技術時，可以監測配電終端，如果發現在配電終端處有故障存在，會發出告警，此時系統會采集信息，并結合當前開閉所保護信息、變電站信息對此故障完成進一步判斷，讓故障類型得到確認，讓故障位置得到鎖定。之后可以提出隔離故障具體方法，工作人員依照系統給出故障信息可以對故障進行處理，利用配網自動化系統可以對其進行遠程操作，以讓非故障區域得到正常運行。

（三）合理規劃配網自動化系統

科學、合理的規劃10kV配網自動化系統的工作、管理是實現系統正常、持續供電工作，居民生活、工廠生產的必要條件。10kV配網自動化系統的規劃、設計方案應是實際情況與供電需求兩者結合而成，不同地區、不同用電均采取不同的供電模式，需具有針對性與多樣性，方案設計時還需考慮資金、成本的投入，在有限的成本內滿足該地方的供電需求，具有一定的合理性。10kV配網自動化系統設計、規劃應注意以下幾點：

（1）環形式的線路網是自動化系統的主要供電使用的線路模式，該模式能將供電不足等問題削減，增加供電機能，根據供電的密集程度設計10kV配網自動化系統的電源形式，供電較為稀疏的地區設置雙電源，多電源適用于供電密集地區。

（2）采用區域劃分的供電方式可以減少供電問題的影響作用，即在整體供電模式的情況下按地區、供電能力、用電情況等進行模塊劃分，每個模塊相互獨立、互不影響。模塊劃分的供電線路可根據10kV配網自動化系統的工作原理進行設計和規劃。

（3）區域劃分供電模式的斷路方式可以使用價格較為便宜的負荷式開關來代替斷路器設備，既滿足了供電斷路需求又減少資金成本的支出。

（4）10kV配網自動化系統的規劃設計還應遵循精簡節能的原則。即系統的操作與使用應盡量做到簡潔、易操作，簡化操作程序，降低勞動強度，提高工作效率是自動化系統應具備的優勢之一。

四、結論

總之，10kV配網自動化系統是電網重要的組成部分，對電網運行產生著直接影響。因此，在實際運行中，必須要科學合理規劃配網自動化系統，對長線故障進行有效定位，找到故障發生的位置、原因及范圍，且合理應用集中控制故障對策，提升配網自動化系統運行的安全性、可靠性，保證供電質量。

參考文獻：

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