10kV配電線路故障及其自動化技術探析

田劉歡

摘 要：我國各行各業的發展都離不開電力資源的強大助力，社會對電力資源的需求量越來越大，為符合時代發展，配電線路需進行適當的更新，并在日常定期對其開展專業維護，基于此，本文將對10kv配電線路在運作過程中容易出現的問題進行分析，并對其自動化技術展開深入探討和研究，旨在促進我國供電設備的高效運行，供相關從業者參考。

關鍵詞：配電線路故障;自動化技術;電力資源

引言：

10kV配電線路在電網建設中能夠起到非常重要的作用，同時，該線路通常為城市、鄉村等區域提供電力資源，是電力系統中的關鍵組成部分。但由于10kV配電線路內部結構十分復雜，在運作過程中若出現問題，會在很大程度上影響到供電系統的穩定性，進而對用戶用電造成一定影響，所以，對配電線路進行排查十分重要，并提高排查效率，才能在最大程度上確保用電安全。

一、10kV配電線路特點

通常來看，10kV配電線路的結構不具有統一性，內部線路呈現的形態各有不同。有的線路呈放射狀，在一條線路分支點處與幾十或幾百臺變壓器進行連接;有的線路則為用戶設立的專線，只能連接一到兩個用戶。配電線路的具體長度不定，通常由接線設備之間的距離來決定。在10kv配電線路中，有一部分線路是由110kV變電站或35kV變電站出線。在這些線路中，它們的配電變壓器最大可達l00kVA。10kV配電線路屬于高壓范疇，在農村或城市郊區等地因用戶較為分散，一般使用架空式線路;而市中心區域的用電較為集中且用電量非常大，則使用供電情況較為穩定的電纜式線路。該線路通常運行在室外，并用電點沒有規律，涉及范圍十分廣泛，所以電線長度較長，否則無法正常接線供電。基于此，10kV配電線路在供電過程中非常容易出現故障，其故障原因非常復雜，導致排查效率不高，進而影響到用戶的用電。

二、10kV配電線路在運作中容易出現故障的主要原因

根據配電線路故障案例分析來看，該線路容易出現的故障主要為以下幾種，首先是支線故障，包括低壓干線或相關設備出現故障;其次是中壓線路或其設備出現故障，最后是低壓單戶部分。其中，中壓線路非常容易出現故障，其故障區域通常集中在電纜以及架空線或者開關等區域，引發中壓線路故障的原因可能為雷雨天氣或強風天氣，導致線路被刮斷，造成大面積停電;還有，在安裝線路的過程中某環節沒有進行施工質量檢驗，以此形成安全隱患，經過時間、環境的催化下，該安全隱患被激發，造成用電故障;供電設備若長時間沒有更換、老化現象十分嚴重，也會引發用電問題;由于排查難度較大，中壓線路在修復過程中的耗時要比另外兩種線路要長。從供電部門提供的歷史故障報告中不難看出，對電路故障進行隔離與定位工作耗費時間較長，并遠遠大于真正修復時間。電路修復工作的內容涉及范圍較廣，主要有物流、故障信息收集、定位、人力資源配置以及隔離故障五個方面。在對線路進行修復過程中，應對配網運行的實時狀態進行定點監控并及時檢測，若對隔離電路故障的時間較短、或沒有對該故障的位置進行定位，都會在很大程度上造成大范圍斷電，為用戶帶來經濟損失，并大大增加了修復電路的難度。

故障區間若沒有故障指示器等裝置對其進行準確指示，則會大大降低定位效率，使工作人員只能通過長時間斷電方式進行人工排查，定位故障點的速度較慢，延長修復時間，對工廠生產以及居民生活用電造成嚴重影響[1]。

三、自動化技術在10kV配電線路故障中的應用

（一）故障定位自動化

為有效解決10kV配網線路出現的故障，應采取自動化技術提高修復效率，充分將現代信息化技術、通信設備、電力設備與自動化技術相融合，對電路中出現的故障能夠展開實時監測，并保證配電網的運行狀態良好，促使自動化技術的真正作用能夠充分發揮。自動化技術的最大優勢就是它能夠將10kv配電線路中的故障進行精準定位，并及時將故障部分進行隔離，以此提高修復電路的工作效率，大大降低了跳閘造成大規模斷電的幾率。基于此，故障指示器以及電纜自動化設備等裝置有了更為廣泛的應用，此類裝置能夠明顯增強配電網系統的智能程度，快速定位故障。其中，故障指示器起到的作用毋庸置疑，并且該裝置的安裝區域的選擇十分重要，它通常安裝在電纜、架空線、開關等線路主體部分，以確保能夠及時定位故障。故障指示器以報警的方式將故障位置或區域進行表示，從變電站出線位置到故障區間，一旦該裝置在這之間都會進行閃爍預警。除了預警功能，該裝置還能起到實時監測功能，相關工作人員若發現該裝置提供的信息，則可以快速定位故障位置，并協同維修人員對該故障區域進行全面排查，包括對電纜支線展開巡視工作，尋找故障點。經技術人員對故障原因進行確定后，可申請對該線路的關閘，以盡快解決故障，避免斷電時間過長造成經濟影響[2]。

（二）電纜自動化開關

在對10kv配電網電纜進行動態實時監測和控制過程中，技術人員可以充分利用現代通信技術、電路分段及隔離技術等，將變電站與線路中各類裝置形成工作網，保障電網能夠高效運作，并能在最大程度上降低跳閘的幾率。若電纜自動出現斷路現象，為將斷路影響降低，其分支線斷路器與開關部分以及主干線斷路器區域、都會設有二次重合閘，在一定時間內對線路能夠起到保護作用。在線路出現故障時，負荷開關會以永久性故障——跳閘的形式保護配電線。并將分支線的用戶快速分離，在故障線路中沒有用戶后，自動關閉重合閘，這種方式充分體現了該裝置的自動化優勢，并且能夠將關閘時間進行有效控制。

電纜自動化方式有許多，可分為智能斷路器、控制器、復合開關，以及分支用戶分界斷路器。其中，智能斷路器，能夠根據用電需求，將線路進行合理配置，并起到一定的控制作用，對電路進行起到有效的保護作用。智能負荷開關裝置，通常安裝在電路支線與電纜干線，該裝置能夠在線路中加設控制單元，以實現對電路的自動化控制。安裝完成后，負荷開關能夠對電路中的負荷電流以及零序電流進行切斷，與此同時，將電路故障進行及時隔離，并在分支用戶分界斷路器中設置保護值，當電流達到某點后、實現自動斷路。該裝置能對電路起到及時保護作用，這種作用主要體現在變電站出線與自動化斷路器之間的聯系，針對用戶相間短路與單相接地之間的區域，能夠自行切除其故障部分，以確保其他電路能夠正常運作，進而將斷電的規模最大限度的縮小，削弱斷電情況對用戶的工廠生產、生活用電等方面的影響，并降低以及人們的生命財產損失。

最后一種非常高效的自動化裝置是自動化智能控制器，該裝置能夠將負荷開關、斷路器等設備進行有效連接，還能夠同時對多個設備參數進行控制，保證各類設備運作的同步性，以此提高故障定位以及電路修復效率。由于自動化智能控制器的組成部分都具有一定的斷路功能，該裝置能夠能在第一時間對分支用戶進行保護。在處理線路故障的過程中，該裝置能夠適配多種通信技術，以及各種類型的保護功能、以便用于更多、更復雜的斷電情況，例如，速斷與零序保護[3]。

結論：總的來看，配電線電路是為人們提供電力資源的關鍵設施，也是我國電力系統中的重要組成部分，10kV配電線為城市、農村等區域進行實時供電，大大提高了人們的用電便捷性。結合我國配電網的運作狀態來看，為提高10kV配電線路的故障排查效率，技術人員應適當開展自動化技術，加快對線路故障點的定位速度，降低斷電為人們帶來的影響。

參考文獻：

[1]李雪芬.關于電力輸配電線路的運行維護分析及故障排除技術探討[J].石河子科技，2021（03）：12-13.

[2]江毅峰，文柳，李妻棱，等.電力系統中配電線路運行故障檢測技術[J].電子界，2021（09）：164-165.

[3]劉真.配電線路故障在線監測裝置自動化檢測技術的有效性探究[J].電子測試，2021（09）：104-105+110.