配電網(wǎng)故障處理若干問題分析

武天齊

摘要：隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的市場(chǎng)化程度不斷加深，人們的生活水平得到極大提升。供電是否可靠不僅對(duì)用戶的經(jīng)濟(jì)效益具有非常直接的影響，而且對(duì)供電企業(yè)本身也具有非常直接的影響。我國(guó)配電網(wǎng)之所以會(huì)出現(xiàn)停電故障，主要原因就是限電、計(jì)劃?rùn)z修、事故檢修或者是市政建設(shè)。當(dāng)前在進(jìn)行域網(wǎng)改造過程中經(jīng)常對(duì)線路自動(dòng)分段器進(jìn)行應(yīng)用，一旦出現(xiàn)永久性故障，可以將故障線路在第一時(shí)間進(jìn)行隔離，這樣可以將停電范圍減少到最小，但是在對(duì)故障進(jìn)行檢修過程中依然通過經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)的位置確定。在故障段內(nèi)部，所含有的分支以及配電變壓器是非常多的，因此要想在短時(shí)間內(nèi)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行確定需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);故障;處理措施

1當(dāng)前我國(guó)配電網(wǎng)定位的主要問題

1.1配電網(wǎng)故障繁雜

縱觀當(dāng)前配電網(wǎng)饋線開關(guān)的類型， 不僅存在全部采用負(fù)荷開關(guān)，也存在全部利用斷路器的情況，此外，也有斷路器、負(fù)荷開關(guān)二者混用的情況。 這種情況下如果發(fā)生了故障，將會(huì)造成多級(jí)或者越級(jí)跳閘等相關(guān)問題。 即便故障定位非常準(zhǔn)確，還要對(duì)故障處理步驟進(jìn)行研究，以縮小停電范圍。

1.2 瞬時(shí)性故障

需快速對(duì)故障進(jìn)行處理架空線路和電纜混合線路可能會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)性故障，所以，應(yīng)該在短時(shí)間內(nèi)對(duì)瞬時(shí)性故障進(jìn)行有效的處理， 及時(shí)恢復(fù)供電，針對(duì)故障的處理步驟展開進(jìn)行分析和研究，這樣才能有效達(dá)到預(yù)期的目的，有效縮短停電時(shí)間。

1.3 應(yīng)用蓄電池作為儲(chǔ)能部件，故障處理功能實(shí)現(xiàn)受到影響

實(shí)際上很多配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)有的作用并沒有得到充分發(fā)揮， 這主要是因?yàn)榕潆娮詣?dòng)化系統(tǒng)多數(shù)情況下利用蓄電池作為儲(chǔ)能部件， 但是這些蓄電池在運(yùn)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)陸續(xù)失效的問題，一旦出現(xiàn)這種問題，將會(huì)對(duì)故障處理的有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生極大影響。 所以，有必要對(duì)可靠的備用電源儲(chǔ)能方式加以研究。

1.4 需要利用模式化故障處理方式提高設(shè)備利用率

為了使配電設(shè)備的利用率得到提高， 通常情況下會(huì)利用多分段多聯(lián)絡(luò)等方式， 但是僅利用這些網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的， 還需要在設(shè)備故障處理過程中， 采用模式化故障處理方式，才能使配電設(shè)備利用率得到充分提高。

2配電網(wǎng)故障處理關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1做好線損分析

2.1.1電量平衡分析

電量平衡分析的主要應(yīng)用場(chǎng)所就是變電站母線電量平衡分析，在對(duì)用電計(jì)量總表和分表電量進(jìn)行對(duì)比之后，就能夠及時(shí)掌握各種用電計(jì)量設(shè)備是否處于正常狀態(tài)，還能對(duì)變電站能耗情況進(jìn)行檢測(cè)，這樣就可以確保計(jì)量裝置始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

2.1.2理論線損與實(shí)際線損的對(duì)比分析

通過將理論線損與實(shí)際線損進(jìn)行對(duì)比分析，就能夠?qū)⒂秒姽芾碇械膯栴}及時(shí)暴露出來，能夠更加及時(shí)采取措施對(duì)問題進(jìn)行解決。如果線損過大，可以認(rèn)為電力網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中漏電問題是比較嚴(yán)重的，電網(wǎng)管理不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生該問題。如果理論線路損耗是比較嚴(yán)重的，則可以看成是電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者是布局存在很多不合理的地方，電網(wǎng)運(yùn)行不是非常經(jīng)濟(jì)。如果固定損耗所占的比例是比較大的，則可以認(rèn)為設(shè)備處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，配電變壓器負(fù)荷率是比較低的，或者是電力網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間處于高于額定電壓下運(yùn)行。

2.2斷路器、負(fù)荷開關(guān)組合饋線故障處理

在處理故障的過程中，全負(fù)荷開關(guān)饋線、全短路器饋線各自存在其優(yōu)勢(shì)與弊端，將負(fù)荷開關(guān)和斷路器組合起來，就可以將二者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起，起到揚(yáng)長(zhǎng)避短的效果。 在二者組合過程中應(yīng)該對(duì)以下幾方面問題加以注意： ①變電站出線開關(guān)應(yīng)利用斷路器;②主干開關(guān)機(jī)器饋線應(yīng)利用負(fù)荷開關(guān);③分支開關(guān)與用戶開關(guān)應(yīng)利用斷路器; ④所有分值斷路器開關(guān)整定供電半徑的考慮，每個(gè)部位的短路電流都存在很大差異，其運(yùn)行過程中還有多變性特點(diǎn)， 所以上下級(jí)之間的關(guān)系具有多邊形特點(diǎn)，時(shí)間上的級(jí)差才能得到更好的配合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分支出線與變電站開關(guān)配合。電路器、 負(fù)荷開關(guān)組合饋線故障的處理應(yīng)該遵循以下步驟：①如果故障出現(xiàn)在主干線路上，變壓器出線斷路器出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，切斷了故障電流，主站應(yīng)該從配電終端得到開關(guān)故障信息，如果故障發(fā)生在架空線區(qū)域，變電站出現(xiàn)斷路器重合成功即為瞬時(shí)故障，重合未成功應(yīng)為永久性故障，如果故障發(fā)生在電纜區(qū)域，直接就可以將其判定為永久性故障。 在瞬時(shí)故障處理過程中，應(yīng)該將相關(guān)信息記錄到故障處理記錄中，在處理永久性故障的過程中， 對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行遙控， 一實(shí)現(xiàn)開關(guān)分閘，并對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行隔離，以快速恢復(fù)區(qū)域供電，并將相關(guān)信息記錄到故障處理記錄中。 ②故障發(fā)生在分支線路：如果如果跳閘發(fā)生在分支斷路器，這是應(yīng)切斷故障電流，如果跳閘分支斷路器所帶支線屬于架空線路， 應(yīng)快速控制重合閘， 延時(shí)0.5s 以后斷路器重合，重合成功即為瞬時(shí)性故障，重合不 成功即為永久性故障。

2.3模塊化故障處理

①多供一備接線模式故障處理： 故障發(fā)生以后模塊化處理過程，如果故障發(fā)生在主干線上，故障變電器出線斷路器跳閘，切除故障;主站在不同環(huán)網(wǎng)柜中安裝遠(yuǎn)程終端控制單元，對(duì)信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，判斷故障發(fā)生區(qū)域;自動(dòng)遙控環(huán)網(wǎng)柜中分閘，隔離故障區(qū)域，對(duì)相關(guān)斷路器進(jìn)行遙控，恢復(fù)全區(qū)域供電負(fù)荷;對(duì)聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘進(jìn)行遙控，恢復(fù)全區(qū)域供電負(fù)荷。②多聯(lián)絡(luò)多分段接線模式故障處理： 如果網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上具備了進(jìn)行模塊化處理的特征，尚不能充分發(fā)揮設(shè)備利用的優(yōu)勢(shì)，在故障發(fā)生時(shí)，需要利用模塊化處理步驟進(jìn)行處理;充分借助重合閘對(duì)不同類型故障進(jìn)行區(qū)分，如果判定為永久性故障，則進(jìn)行下一步操作; 盡量利用原供電電源來恢復(fù)全區(qū)域的供電負(fù)荷;在原供電電源不能恢復(fù)全區(qū)域供電負(fù)荷的情況下，應(yīng)利用預(yù)期相連的備用線路來恢復(fù)全區(qū)域的供電負(fù)荷， 且每條備用線路智能恢復(fù)一段區(qū)域。 即使其中有某條備用線路可以帶起原供電電源，也不能恢復(fù)全部負(fù)荷，還要對(duì)以上個(gè)原則進(jìn)行有效遵循。

2.4智能接地配電系統(tǒng)

我國(guó)配電網(wǎng)大都采用中性點(diǎn)非有效接地方式，單相接地故障中瞬時(shí)故障占比較高，大部分情況下，只要能夠快速有效地熄滅電弧，故障現(xiàn)象即可消失，而不至于發(fā)展成為永久性單相接地故障。為解決熄弧問題，中性點(diǎn)一般配置消弧線圈，但是消弧線圈僅僅補(bǔ)償工頻容性電流，有時(shí)并不能可靠熄弧。另一方面，由于故障信號(hào)小，中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的單相接地選線和定位都比較困難。智能接地配電系統(tǒng)是解決上述問題的有效手段，其主要原理如下。在變電站配置智能接地裝置并通過斷路器接入變電站 10 kV 母線，在饋線配置具有零序保護(hù)功能的配電終端和故障指示器。當(dāng)檢測(cè)到發(fā)生了單相接地后，智能接地裝置迅速判斷出接地相別，并控制接地故障相的一組接地開關(guān)軟導(dǎo)通，將其金屬性接地，從而可靠熄滅電弧，并有效抑制因間歇性弧光接地導(dǎo)致的較高暫態(tài)過電壓，避免因間歇性弧光接地處理不及時(shí)而引發(fā)的兩相短路接地故障。經(jīng)短暫延時(shí)后通過軟關(guān)斷斷開金屬性接地。若單相接地現(xiàn)象消失則為瞬時(shí)性單相接地故障，故障處理結(jié)束;若單相接地現(xiàn)象再次發(fā)生則為永久性單相接地故障，控制中性點(diǎn)投入中電阻以增大接地點(diǎn)上游的零序電流，通過在饋線配置具有零序保護(hù)功能的配電終端的時(shí)間級(jí)差整定配合，跳開單相接地位置上游距離故障點(diǎn)最近的斷路器以隔離故障區(qū)域，利用故障指示器還可實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的單相接地選線和定位。單相接地隔離、選線和定位完成后，退出該中電阻，故障處理完畢。

結(jié)束語

配電網(wǎng)是現(xiàn)在較為先進(jìn)的配網(wǎng)系統(tǒng)，但是在實(shí)際運(yùn)行過程中存在著不少故障，出現(xiàn)故障時(shí)要迅速找到故障并將其切斷，保證系統(tǒng)整體的平穩(wěn)運(yùn)行。智能配電網(wǎng)故障處理技術(shù)要不斷創(chuàng)新、發(fā)展，提高故障處理的水平。

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