配網(wǎng)自動化在電力系統(tǒng)接地故障處理中的應(yīng)用

韓強 張世煌 黃建國 馮勇 劉楊

摘要：闡述了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的組成，以及配網(wǎng)自動化關(guān)鍵部件智能斷路器在油田區(qū)塊配電網(wǎng)中的安裝位置，分析了在油田區(qū)塊配網(wǎng)中出現(xiàn)的故障，通過配網(wǎng)自動化系統(tǒng)把獨立的配網(wǎng)系統(tǒng)連接成一個復(fù)合配網(wǎng)，實現(xiàn)跨區(qū)塊配網(wǎng)的連接，同時，介紹了在某區(qū)塊配網(wǎng)發(fā)生故障時，通過站內(nèi)信息和配網(wǎng)自動化系統(tǒng)相互配合的方式，實現(xiàn)快速定位故障點，減少停電時間，降低運行維護(hù)人員故障排除的勞動強度，提高工作效率，降低對原油生產(chǎn)的影響，極大提高了油田區(qū)塊配網(wǎng)的供電可靠性。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化，接地故障，智能斷路器

一、引言

目前，10KV配網(wǎng)在運行過程中的穩(wěn)定性受季節(jié)和天氣影響非常重，尤其是在夏季電網(wǎng)的穩(wěn)定性受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，雷雨天氣增多，經(jīng)常出現(xiàn)雷擊造成設(shè)備損壞，線路接地的問題，正常情況下，調(diào)度人員通過變電站內(nèi)小電流選線裝置判斷接地線路，通過拉路來最終確定故障線路，然后安排現(xiàn)場人員進(jìn)行線路巡視，確定故障點，將故障點通過線路斷路器或者支線刀閘進(jìn)行隔離，將其他線路部分進(jìn)行恢復(fù)送電，再對故障點進(jìn)行隔離處理。由于線路經(jīng)常是十幾公里的線路，而且支線較多，再加上雷雨天氣給事故巡線和故障點查找?guī)砗芏嗖槐悖粋€接地故障可能要4-5個小時，才能將故障點確定，這無形中給生產(chǎn)正常運行造成很大影響，基于此種情況，籌建了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)。

二、配網(wǎng)運行現(xiàn)狀

寶力格110kV變電站一條單電源進(jìn)線，兩臺6300kVA主變，10kV兩段母線，35kV兩段母線，35kV出線一條，10kV出線7條;寶二箱變35kV進(jìn)線一條單電源進(jìn)線，一臺5000kVA主變，35kV、10kV均是單母線，10kV出線4條。

正常運行方式是：寶力格兩臺主變并列運行帶全站負(fù)荷;寶二站箱變單主變運行帶所有出線負(fù)荷運行，寶力格215線通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)SK4072與寶二站X211線聯(lián)絡(luò)、寶力格2225線通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)SK4037與寶二站X212線聯(lián)絡(luò)、寶二站X211與X213線通過SK4039聯(lián)絡(luò)、寶二站X212與X214線通過SK4033聯(lián)絡(luò)，所有聯(lián)絡(luò)開關(guān)均處于熱備用狀態(tài)。

異常運行方式：寶二箱變電源進(jìn)線故障、主變故障、箱變本體故障時，可以利用寶力格215線通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)SK4072與寶二站X211線聯(lián)絡(luò)、寶力格2225線通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)SK4037與寶二站X212線聯(lián)絡(luò)、寶二站X211與X213線聯(lián)絡(luò)、寶二站X212與X214線聯(lián)絡(luò)，將所有寶二站箱變負(fù)荷由寶力格10kV出線通過聯(lián)絡(luò)的方式帶出。

三、發(fā)生接地故障處理過程

由于寶力格區(qū)塊和寶二站區(qū)塊都處于草原深處，地域空曠，土壤電阻率相對較高，而且屬于雷區(qū)，草原上沒有突出的建筑及高點，而咱們的輸配電線路恰恰就成為雷擊的主要釋放點，夏季雷雨季節(jié)非常容易發(fā)生雷擊事故。

對于寶力格區(qū)塊一旦發(fā)生雷擊故障造成故障，由于站內(nèi)是兩段母線運行，可以通過解列、小電流接地選線裝置與線路智能開關(guān)遠(yuǎn)方遙控的方式配合判斷接地故障點，將故障點和故障范圍逐步縮小到最小范圍，從而減少故障影響范圍，降低故障對油田生產(chǎn)的影響，提高了故障處理速度，降低了維護(hù)人員的勞動強度。而對于寶二站發(fā)生接地故障來說，由于寶二站是單主變單母線的運行方式，不能依靠解列和小電流選線來判斷接地故障點，只有通過與寶力格10KV線路聯(lián)絡(luò)來判斷故障線路和故障點。下面就一起寶二站接地故障處理過程來詳述一下配網(wǎng)自動化智能系統(tǒng)在實際故障處理過程中起到的作用。

故障時間：2020年8月9日，17：40

天氣狀況：雷雨

運行方式：寶二箱變正常運行方式，寶力格正常運行方式。

故障現(xiàn)象：寶力格監(jiān)控人員通過遠(yuǎn)后臺監(jiān)控到寶二站10kV側(cè)A相接地，小電流選線故障線路為X212線。

處理過程：

1、調(diào)度人員接到匯報后，通過查看后臺數(shù)據(jù)和配網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)，確定配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的智能斷路器狀態(tài)正常后，通過配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在遠(yuǎn)方將寶二站箱變線路X212與寶力格224線路聯(lián)絡(luò)開關(guān)SK4037合上，實現(xiàn)寶二站與寶力格10kV的合環(huán)運行;立即下令寶力格值班人員通過遠(yuǎn)后臺斷開寶二站箱變X212開關(guān)（通過這種方式進(jìn)一步判斷接地線路是否是X212線），斷開后寶二站10kV側(cè)接地消失，接地故障轉(zhuǎn)至寶力格10KV側(cè)。

2、為了降低降低選線故障對原油生產(chǎn)的影響，調(diào)度員令寶力格值班人員合上寶二站X212開關(guān);通過配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在遠(yuǎn)方將X212線路上的SK4038開關(guān)斷開，此時線路接地故障點顯示仍然在寶二站10Kv側(cè)，從而斷定故障點在寶二站出口至ZK4043支線部分，隨即通過配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在遠(yuǎn)方將ZK4043開關(guān)斷開，此時寶二站10Kv側(cè)線路接地消失，從而斷定線路接地故障點在ZK4043支線。

3、調(diào)度令寶力格外線人員立即對寶二站X212線ZK4043支線進(jìn)行故障巡線;同時，從遠(yuǎn)方將SK4038合上，斷開聯(lián)絡(luò)開關(guān)SK4037開關(guān)，寶力格恢復(fù)原方式，寶二站除ZK4043支線處于故障巡線外，全部恢復(fù)正常方式。

4、于20：15分巡線人員向電調(diào)匯報發(fā)現(xiàn)48-85X井變臺避雷器擊穿，造成接地;電調(diào)令核實ZK4043開關(guān)在斷位后，拉開ZK4043-1刀閘，做好安全措施，進(jìn)行故障處理;于20：45分現(xiàn)場處理人員向電調(diào)匯報故障處理完畢，電調(diào)令拆除安全措施，合上ZK4043-1刀閘，通過遠(yuǎn)方將ZK4043開關(guān)合上，寶二站10kV側(cè)系統(tǒng)正常，寶力格系統(tǒng)正常，全部工作結(jié)束。

四、經(jīng)驗總結(jié)

通過本次故障處理可以從多個角度分析出配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在接地故障查找中的作用和便利，同時，降低了運行維護(hù)人員的工作強度。主要有以下幾點經(jīng)驗及建議：

1、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建立后，首先要確保所有系統(tǒng)控制的智能斷路器都處于正常工作狀態(tài)，能夠在遠(yuǎn)方進(jìn)行正常操作。

2、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建立后，首先要對所有聯(lián)絡(luò)點的相序進(jìn)行核對，核相是整個工作的關(guān)鍵，如果不核相是無法實現(xiàn)合環(huán)的，也就無法實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，將故障范圍進(jìn)行逐級縮小，提高工作效率的目的了。

3、要根據(jù)實際情況選取核實的位置安裝智能斷路器和聯(lián)絡(luò)開關(guān)，從而更有利于整個配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加合理。

五、結(jié)束語

通過本文一個完整的事故案例來闡述配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在配網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生接地故障時，能夠快速的確定故障區(qū)域和故障點，提高了故障判斷依據(jù)，為后續(xù)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在配網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用和推廣，提供指導(dǎo)建議，也為正常運行維護(hù)人員和調(diào)度人員在日常工作中，提供一個合理的方案和方法。