10kV配電線路故障與其自動化運行維護研究

泉州維盾電氣有限公司 賈冬霞

為了更好地為社會提供電力資源，需要對輸配電系統進行全面的優化，借助有效的技術來提升線路的運行效率。在當前的配電線路輸電過程中，線路故障問題帶來了較大的影響，對供電的效果造成了不利[1-2]。當前，自動化技術的應用發揮了重要的作用，為了提升對線路故障的處理效率，可借助自動化技術實現維護，準確進行故障的定位，使故障問題得到及時解決，進而使配電線路的運行更加可靠。

1 饋線自動化概述

饋線自動化可實現對配電線路的實時監測功能，作為一種重要的技術，可在故障發生的時候及時對故障產生的位置明確，使故障部分與其他部分之間得到隔離處理，并且避免長時間停電，使其他部分能夠正常運行。在當前的10kV 配電線路中，不同線路的自動化模式存在一定的區別。架空線路自動化中包括了智能化、主站集中化等類型，在運行中自動化功能可發揮出有效的作用。

要想體現出技術的優勢，可采用智能化、電壓時間型、主站集中化這三種，使其發揮出有效作用。自動化技術的應用可實現對線路故障的定位、復電、隔離，對于當前的架空線路、電纜線路以及混合線路的故障問題，可采用智能化處理的方式，使處理能夠達到實際的要求。通過對自動化技術的情況進行分析，在應用中不依賴于主站及通信，同時具有免維護的特點。通過對經濟學方面進行分析可知，智能化處理方式具有效果快及投資少的特點。目前，智能化處理中可按照主干分段、分支及分解、用戶分界這幾種方式實施。

2 10kV 配電線路常見故障及產生原因

2.1 接地故障和原因

10kV 配電線路運行故障問題中接地故障比較常見，接地故障的產生會帶來較大的影響，導致變電設備的運行穩定性受到破壞，經過對接地故障問題的分析可知，主要包括以下原因:首先，線路老化嚴重，其中絕緣體無法發揮出相應的作用，難以起到良好的效果，在比較惡劣的環境中，導線會與環境產生一定的作用，導致故障[3]；其次，在線路運行中產生了電容突然變大的情況，電壓相比接地故障正常參數小而電流比較大，這種情況下會使導線被影響，產生了故障的問題。

2.2 短路故障和原因

10kV 配電線路短路故障的產生概率比較大，造成短路故障的原因也比較多，例如動物、雷電等，對線路的運行造成了一定的影響。通常鳥類會在密集的配電線路上筑巢，其中鳥窩摧毀、鳥類打斗等活動的產生都會對配電線路造成影響，形成相間短路，還會產生短路跳閘的情況。短路故障也受到了腐蝕氣體等影響，由于一些地區工廠排放的氣體屬于腐蝕性氣體，會導致配電設施被腐蝕影響導致短路。在一些街道條件不佳的區域，線路上被非導體、導體等刮碰之后會造成短路的情況。

同時，在外力的影響下，如果沒有及時進行線路處理也會帶來短路的問題，例如電桿倒下、砍伐樹木等，部分樹木跌落在導線中對其造成了影響。10kV 配電線路在空曠環境中設置，在外部環境的影響下會產生短路故障問題。當遇到了惡劣天氣的時候，例如暴雨等，導線會劇烈震蕩、線路斷裂，或者產生擊穿空氣放電的情況下，會產生短路的問題。

2.3 過流跳閘和原因

在10kV 配電線路的使用中，短路問題的產生會使電流負荷變大，其中自動保護裝置會產生跳閘的問題。通過對過流跳閘情況的分析可知，主要由以下原因導致：第一是低壓線路短路問題造成了跳閘的情況，而過流保護定值比較小使線路負荷增加，無法滿足電負荷的增長需求，因此會導致跳閘的問題；第二是導線較細的時候負荷電流速度快，會對線路產生不良的影響。導線在長時間的情況下會產生發熱的現象，還會引起打火。當線路在發熱比較嚴重的情況下會出現跳線等問題并且產生短路電流，引起跳閘的情況[4]。另外，在使用大型設備的時候，在突然啟動的瞬間會產生較高的電流沖擊，這種現象也會引起跳閘的問題。

3 自動化技術在10kV 配電線路故障中的應用

3.1 故障定位自動化

在自動化技術應用中，故障指示器可發揮出定位故障的作用，在架空線設置該裝置可使其發揮出相應的功能，也可與開關柜配合使用，可進行故障的顯示及定位。在定位的時候裝置可實現自動化功能，發揮了有效的作用，可進行相應的指導。同時，結合顯示短路故障的需求來看，通過對裝置的優化其應用效果有所加強，故障定位自動化可對單相接地與相間短路等線路故障進行有效的檢測，可在分支點及用戶進線位置設置相應的指示器，可使故障自動化檢測順利進行。在發生了短路及接地故障之后，可應用新裝指示器及時地對定位故障的位置進行明確，使故障檢測能夠更加高效準確，同時可明確故障帶來的影響。

在檢測中，當發現了故障問題的時候，可發現指示器燈光亮起，裝置還可在電流信號處理中起到有效的作用，在收集了相應的信號，借助光纖來實現傳輸，將信息傳輸到終端上，通過調度中心發出指令，讓負責的人員結合指令來開展維修工作，使問題得到及時的解決，避免對系統的運行產生影響，使故障定位速度加快的同時縮短故障排查的時間，使故障停電時間減少，可避免對供電的進行造成影響，使配電線路體系獲得有效的技術支持。

3.2 饋線自動化

10kV 配電線路運行中，饋線可借助電流來分斷故障，可使用柱上開關式斷路器來達到相應的目的，其中負荷開關可發揮出分斷負荷電流的功能。通過對這種方式的分析可知，線路斷路器及負荷開關無法切除故障，只能起到切斷電流的效果。雖然這種技術的運用成本比較低，可減少投入、使用比較簡單，但是在當前的應用中存在較大的問題。例如，與故障性質之間沒有直接聯系，只要產生了故障開關跳閘發生率會顯著提升，還會使非故障線路也產生問題，帶來較大的影響。

饋線發生產生開關分合閘情況比較頻繁，會使其他部分也產生斷電的問題，不利于供電的進行，還會對系統安全性帶來影響，不利于配電線路的運行及使用。在產生了故障之后，需要檢修人員及時在現場進行排查，采用人工方式進行排查效率比較低，在實際工作中排查準確性受到了主觀因素影響，導致工作效果減弱。為了加強排查效果，應進行饋線自動化優化，在饋線自動化中，可根據智能斷路器及智能負荷開關等智能化技術來實現自動化控制，通過對相關技術的分析，其中智能斷路器可根據實際情況設置保護的單元，一般可在支線及饋線干線施工中使用該裝置。智能負荷開關可通過設置自動化控制單元，切斷負荷電流、零序電流，還可實現自動的隔離。

分支用戶分界斷路器是以整定保護定值為基礎，根據出線及自動化的斷路器，對用戶側相間短路及單相接地故障進行排查，可使停電范圍縮小。智能控制器的應用中包括了重合閘、鏈接斷路器與負荷開關，在實際應用中可實現較多的通信方式，提供不同的功能，例如速斷保護、零序保護等。通過對這幾種方式的有效應用，可使線路的維護得到保障，進而提升線路的可靠性。