10千伏配網(wǎng)故障快速定位系統(tǒng)

王剛 王森琰

摘 要：10千伏配電系統(tǒng)屬于中壓電網(wǎng)，其主要任務(wù)是承受高低壓負荷，是系統(tǒng)與用戶之間的交互樞紐，將影響電網(wǎng)的整體性能。10千伏配電線路具有接線點多、覆蓋面積大、線路設(shè)計復(fù)雜、受外界條件干擾等特點。如何保證10千伏配電系統(tǒng)發(fā)揮有效作用，解決10千伏配電線路運行中存在的問題，暫時是擺在電力領(lǐng)域面前的問題，本文對10千伏配網(wǎng)故障快速定位系統(tǒng)進行分析。

關(guān)鍵詞：10千伏配電網(wǎng);斷層;快速定位系統(tǒng);分析

1故障定位系統(tǒng)介紹

1.1.故障定位系統(tǒng)的組成

故障定位系統(tǒng)由數(shù)字故障指示器、數(shù)據(jù)集中器和主站系統(tǒng)組成。主站系統(tǒng)包括服務(wù)器、故障定位系統(tǒng)管理軟件和工作站。數(shù)字故障指示器：根據(jù)內(nèi)部判據(jù)進行故障判斷，管理軟件根據(jù)數(shù)據(jù)集中器傳輸?shù)墓收闲畔⑻卣鞔_定故障類型。數(shù)字故障指示器采集線路上電流的特征信息，并與軟件系統(tǒng)相結(jié)合，提高接地故障檢測的準(zhǔn)確性，其主要組成部分有數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、電源管理模塊、通信傳輸模塊。數(shù)據(jù)集中器：通過數(shù)據(jù)集中器實現(xiàn)主站與數(shù)字故障指示器的連接，利用通信技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字故障指示器與主站命令之間的數(shù)據(jù)交換和傳輸。它的主要組成部分是通信傳輸模塊、電源模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。主站：主要組件是服務(wù)器、工作站、配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)管理軟件，主站是系統(tǒng)的核心，它將對采集到的信息進行處理，并對故障進行定位和檢測。

1.2.系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)采用過流分速方式，F(xiàn)CI檢測和指示的故障不僅是配電網(wǎng)的兩相接地短路和過流故障，而且是變電站的退出跳閘，是目前最準(zhǔn)確、最可靠的判斷依據(jù)。接地故障初期電阻表現(xiàn)出較強的時變和非線性，接地電阻會減弱，電容電路的高頻分量容易通過。因此，接地故障量中往往含有大量的暫態(tài)分量。該系統(tǒng)利用小波變換對這類信號進行分析和故障判斷。

1.3.10千伏配電網(wǎng)故障測距系統(tǒng)的功能

在我國許多地區(qū)，由于當(dāng)?shù)嘏潆娋€路、地理條件、氣候等原因差異很大，因此相關(guān)配電線路故障較為頻繁。如果不能快速準(zhǔn)確地定位和排除故障，將在很大程度上影響正常供電，甚至造成巨大損失。隨著10千伏線路故障測距系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅可以使我國目前的故障檢測技術(shù)得到飛躍，而且可以節(jié)省大量的人力、物力和財力，最大限度地快速準(zhǔn)確地定位故障點，大幅度的提高供電系統(tǒng)的可靠性和工作效率的同時還為故障的及時解決提供了第一手資料。

2設(shè)計原則

2.1可用性

配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)的設(shè)計必須堅持實用性原則，即建立配電搶修應(yīng)用系統(tǒng)，使系統(tǒng)能夠有效地服務(wù)于故障搶修的基本業(yè)務(wù)流程。一般來說，系統(tǒng)應(yīng)具有故障定位、預(yù)警、故障信息發(fā)布等功能。配電網(wǎng)分析應(yīng)用軟件必須貫穿于配電網(wǎng)調(diào)度和運行的全過程，為配電網(wǎng)的日常工作提供輔助決策，突出其實用價值。

2.2可靠性

穩(wěn)定性和可靠性是系統(tǒng)運行最基本的要求，而要做到這一點，就必須采取以下措施和機制：第一，軟件保護機制，由系統(tǒng)支撐平臺軟件提供完備的功能，從而確保各類故障問題的快速發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)確定位、隔離和恢復(fù);第二，備份恢復(fù)機制，系統(tǒng)提供全面的實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)，為數(shù)據(jù)的安全性提供保障;第三，規(guī)范開發(fā)與工程化，系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格按照軟件工程的科學(xué)方法，通過全面測試，保證程序運行的可靠性和穩(wěn)定性。

2.3安全性

系統(tǒng)要做好從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)到操作系統(tǒng)，再到應(yīng)用軟件的全方位安全防護工作，以避免未經(jīng)授權(quán)用戶的訪問和外界非法人員的入侵。同時，要控制系統(tǒng)硬件設(shè)備的質(zhì)量，所有硬件產(chǎn)品必須達到當(dāng)前公認(rèn)的國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，并有可靠的質(zhì)量保證和完善的售后服務(wù)保障。

3.10千伏配電網(wǎng)故障快速定位系統(tǒng)研究應(yīng)用

3.1.配電線路故障快速定位隔離裝置組成10千伏配電線路故障快速定位隔離裝置主要包括主機、軟件、監(jiān)測系統(tǒng)以及線路電壓互感器等。一旦配電線路發(fā)生單相接地故障或者發(fā)生短路故障，監(jiān)測系統(tǒng)可以通過線路柱上的開關(guān)（電流互感器）采集相應(yīng)的電流信息（包括短路電流、零序電流）。通過GPRS無線通信系統(tǒng)輸送到主機，之后對其進行數(shù)據(jù)分析處理，從而能夠得到故障所在區(qū)域。同時，隔離裝置會發(fā)出切斷線路支線或者分線段柱開關(guān)的指令，從而能夠?qū)⒐收蠀^(qū)域?qū)嵤└綦x，確保非故障區(qū)域的可靠性和穩(wěn)定性，對于故障隔離來說，最主要的是加強10千伏配電線路運行情況的監(jiān)測。所以，需要增強相應(yīng)調(diào)度人員的責(zé)任意識，確保其工作的嚴(yán)謹(jǐn)性。

3.2.通信變電站的應(yīng)用

通信分站主要起著故障信息傳輸?shù)淖饔茫ǔＮ挥谂潆娋W(wǎng)系統(tǒng)分支線路的極點上。它可以實現(xiàn)遠程通信傳輸，及時檢測故障信息，并與遠程主站系統(tǒng)通信，傳遞信息。當(dāng)每條線路的故障指示燈發(fā)出故障信號時，通信分站將及時接收到編碼信息，并對編碼信息進行解碼，然后傳送給主站系統(tǒng)。通信變電站需要一個完整的供電系統(tǒng)來提供電力，通常依靠太陽能發(fā)電。

3.3.在線監(jiān)測系統(tǒng)

在線監(jiān)測系統(tǒng)的運用能夠從根本上解決這些問題，極大地縮短了線路接地故障定位與檢修的時長，還能夠在定位精度方面予以進一步的提升。在線監(jiān)測系統(tǒng)在安裝與應(yīng)用方面都有著不同的作用和特點，例如想要對配電線路的接地故障點進行精準(zhǔn)定位，就必須要將在線監(jiān)測系統(tǒng)中的特定部分或裝置安裝在變電站的出線端，這樣才能夠做到在第一時間掌握線路的整體情況。想要判斷產(chǎn)生故障的源頭，就必須要將該系統(tǒng)的定位檢測裝置安裝在用戶端，使其能夠與電力用戶保持最直接且有效的距離，才能夠在接地故障出現(xiàn)時定位產(chǎn)生的根源，從而更好地提升定位精準(zhǔn)度。

3.4.主站系統(tǒng)的應(yīng)用

主站系統(tǒng)主要負責(zé)故障定位、分析和處理。通信系統(tǒng)的故障信息在應(yīng)用程序的處理下傳送到主站系統(tǒng)。主站系統(tǒng)有接線圖接口，能清晰顯示故障點的具體位置和相位，明確反饋具體故障信號，并及時使報警系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的聲音，同時將信號傳送給維修人員攜帶通信設(shè)備，從而達到故障定位的目的。

4結(jié)論

實踐證明10千伏配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)功能強大，信息傳輸相對穩(wěn)定，能及時獲取現(xiàn)場故障信號，為搶修人員提供準(zhǔn)確有效的故障定位信息，大大提高了現(xiàn)場故障查找的效率。該系統(tǒng)的研究和應(yīng)用也在一定程度上推動了我國配電自動化改革的發(fā)展。（結(jié)論不太明確需要重新進行修改明確）

參考文獻

[1]陳建良.10千伏配電網(wǎng)故障快速定位系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（11）：48-49.

[2]沈國富，肖大林，陳明.10千伏配網(wǎng)故障快速定位系統(tǒng)應(yīng)用[J].中國電業(yè)（技術(shù)版），2015（08）：13-14.