電力系統配電自動化及其對故障的處理措施

明建強，游中國

（南充職業技術學院，四川南充 637131）

在經濟新常態發展背景下，很多地區不斷加大在電力行業的資金投入力度，政策方面也給予了大力的支持。在電力行業基礎設施建設中，通常包含發電廠與輸電設備，由于部分地區缺少對配電網絡系統的重視，致使配電網絡結構缺乏合理性，不僅降低了用戶端的供電質量，還影響了電力系統的穩定運行。為此，需要加強對電力系統配電自動化技術的應用，構建智能化配電網絡模式，不斷提高電力系統運行效率，提升電力行業綜合發展水平。

1 電力系統實現配電自動化的必要性分析

1.1 有助于提高電力系統運行質量

新時期的發展環境下，新的科學技術在很多行業企業中都有著廣泛應用，電力需求增加，對輸配電質量提出較高的要求，進而推動了配電自動化系統的普及與推廣。配電自動化系統的應用范圍逐漸得到拓展，包含醫療、建筑、新能源、化工等。通過分析配電自動化系統的主要構成要素，涉及到多個層次的構建，如系統監控層、系統通信層、系統管理層等，其中系統監控層主要與系統管理層進行信息交換及傳遞，在通信接口層的作用下，實現以上功能，有助于強化對現場實際情況的分析，達到全方位掌控現場工作情況的目的。不斷提高過程控制效率，提升功率能耗控制等功能的應用水平；而系統管理層的運行體現出一定的獨立性，基本原理是一個客戶端口對應一個系統服務器，需要構建獨立的項目主機系統，之后利用主機服務器將相應的指令發送給不同的端口，通過此種運行方式，能夠達到電力系統配電自動化運行的目的。

1.2 有利于及時發現配電系統故障

在民生不段改善中，生產力及生活質量均得到了顯著提高，對電量的需求不斷增多，由此對電力輸送、電力生產、配電維護等專業技術的要求越來越高，如果依然采用傳統的電力系統配電模式，已無法滿足經濟新常態下的發展要求。而應用配電系統自動化模式可以實時監控電力系統配電運行情況，實現24h 不間斷的監控分析，并針對電力傳輸及轉換過程中損耗的電力進行計算，及時發現配電系統運行過程中出現的故障問題，做好快速、可靠的處理工作，避免故障范圍擴大，引發嚴重的電力故障。由此可見，電力系統配電自動化有著重要的作用和意義，有助于提升電力行業的綜合實力，為社會建設和發展發揮支撐作用。

2 電力系統配電自動化系統的主要構成分析

2.1 信息采集功能模塊的構建

2.1.1 合理設置配電主站層

針對配電系統的信息采集來說，需要設置配電主站層，實際作用是獲取不同子站的數據信息，對數據分析計算，發出指令，從而實現對配電網實際運行狀態的監控，及時恢復故障診斷區、非故障區、故障隔離區的正常供電。另外，通過構建配電網主站層有利于實現對電網實時運行狀態的分析，提升配電系統的全網管理水平，提高配電系統的整體運行效率。

2.1.2 有效配置配電子站層

由于配電系統的布設與城市發展規模之間存在密切聯系，且體現出較強的復雜性，因此，在配電系統的實際運行過程中，嚴禁將數據信息直接錄入主站層，容易在數量龐大通信端口的影響下，增加設備運行過程中的負荷。為突顯配電系統運行過程中的時效性，應該結合實際情況和基本需求合理設置子站層，主要針對配電區域中的數據信息進行采集，配合進行相應的處理，之后向系統主站層轉發。在站層通過落實數據信息的分析工作，明確系統中存在的故障，將對應的指令發送到子站層，確保電力系統快速恢復運行。

2.1.3 嚴格管理終端設備層

終端設備層的主要作用是采集的信息并進行相應控制配電系統，通過運用電力系統配電自動化技術、故障處理措施有助于強化相關數據信息的及時和準確，為子站層的運行提供合理依據。結合對子站與主站發出命令的分析，終端層設備的主要構成包含FTU、DTU 等，設備的實際運行情況直接影響配線自動化運行效率與質量，需增強終端設備層構建的意識，充分發揮其實際作用和價值。

2.2 饋線自動化功能模塊的構建

在電力系統的整體運行過程中，設置饋線自動化功能，可以發揮采集數據、監控數據的作用。通常情況下，應該做好配電電壓、饋線電流、開關狀態等關鍵信息的監控工作，從真正意義上實現自動化分閘及合閘的目標，強化線路運行過程中的穩定性、安全性。如果在系統中存在負荷分布不夠均勻的情況，需要加強對實際情況的具體分析，采用有效方法平衡負荷，從而提高配電系統的運行質量，使其始終維持在最佳的運行狀態，并確保故障問題能夠得到及時解決。不斷提高饋線自動化在供電安全、供電速度等方面應用的實效性，充分發揮饋線自動化的應用優勢。

3 電力系統配電自動化中常見的故障問題及危害

3.1 主變壓與110 kV進線失壓故障問題

在配電系統的實際運行過程中，常見的故障問題有主變壓故障及110 kV 進線失壓故障等。其中主變壓故障具體指主變差動跳閘及瓦斯保護動作，如果出現進線失壓故障，通常會發生一路110 kV 進線失壓保護動作，一旦此種情況得不到及時且有效的處理，會出現主所35 kV 母聯310開關自投，久而久之出現配電自動化故障問題。

3.2 框架保護動作故障問題具體分析

引發電力系統配電自動化故障的因素較多，框架保護動作為主要原因，主要體現在電流型框架保護中。電力系統中的框架泄露設備保護動作容易引發交流進線開關及直流進線開關的跳閘問題，但是對于直流饋線開關而言，通常不會出現跳閘的現象，而接觸網需要在直流母線的作用下，才能實現跨區域供電。除此之外，如果另外一個框架泄露保護動作，會引發整流變交流開關、直流進線開關、直流饋線開關的跳閘問題，導致配電自動化過程中發生相對較為嚴重的故障，對電力系統的穩定運行造成不良影響。

3.3 環網電纜故障問題的具體分析

電力系統配電運行過程中，環網故障的出現概率相對較高，直接影響電力系統的穩定運行。一旦發生故障，會導致線路差動保護動作直接跳閘。如果故障問題出現在電纜進線位置，則容易引發變電所35kV母線開關自投問題，使得配電系統的運行進入非正常化狀態，影響了電力系統情況下運行質量的，弱化電力供應的安全性和可靠性。

4 電力系統配電自動化故障問題的有效處理方法

4.1 主變壓和110 kV進線失壓故障的專業化處理

針對配電系統中的主變故障及110 kV 進線失壓故障問題，應該采用在主變壓器中安裝相應的保護裝置的方式，能夠在很短的時間內達到有效處理的目的。由于發生主變故障問題時，變壓器有明顯的溫度升高現象，一旦變壓器無法承受實際溫度，就會引發故障問題。并且溫度不斷升高的過程中，會對油氣分離效果造成不良影響。因此，技術人員應該在變壓器中配置溫度及瓦斯保護，同時合理整定各項參數，從而達到及時報警及保護動作的目的，以防故障問題擴大化，提升安全防護水平。此外，故障差動保護直接影響電力系統運行的穩定性，如果得不到及時處理，會增加斷電的出現概率。電力調控中心應該加強對接收的故障信息的分析，合理明確跳閘報警、開關動作具體類型，值班人員應該充分發揮自身的積極性，認真檢查主變壓器及相關線路，編制科學可行的故障處理方案，保證電力系統配電自動化運行質量。

4.2 框架保護動作故障問題的的專業化處理方式

以某地區的配電系統為例進行分析。工程設計中將兩個電流保護裝置設置在北延線牽引變電所中部，一旦發生整流器故障問題，相應的保護裝置會自動啟動，而直流饋線開關不會發生跳閘，在故障牽引的作用下，會出現變電所跨區段供電的情況，并且接觸網不停電，保證供電的連續性。如果是高壓交流開關柜發生嚴重的故障問題，直流饋線、直流進線、交流進線等的直流饋線開關也會發生跳閘，引發配電故障。為了強化故障處理的及時性，技術人員應該合理利用跨區供電開關，恢復供電，盡快組織維修恢復故障，從而保證電力供應可靠。

4.3 環網電纜故障問題的的專業化處理方式分析

與主變故障、框架保護動作故障相比，環網電纜故障也能帶來較大的危害。為了減少因此種故障問題造成的不良影響，技術人員應該在發現故障時，第一時間明確故障類型、故障原因，認真尋找故障點，做好專業處理。環網電纜故障的明顯特點為電纜兩側開關會發生自動跳閘，無法保證電纜的正常使用，此時35kV 母聯開關會發生自投現象，一路進線自動進行供電。為了避免因未發生自投影響線路供電，技術人員應該增強母聯開關檢查意識，針對未自投的情況，采用合閘的方式進行處理。

4.4 配電自動化控制系統故障的預防及處理方式

4.4.1 嚴格控制配電設備質量

針對電力系統配電自動化系統故障預防工作而言，有效的處理方式呈多元化，技術人員應該結合對實際情況及常見故障的分析，強化故障處理手段的合理性。①編制科學的自動化控制設備設計方案，依托于新系統的運行，明確最佳設備故障預防方案，保持與設備生產廠家的密切溝通與交流，一旦發現購買的設備存在質量問題，應聯系廠家進行調換。②為保證設備的高效運行，同時減少故障問題的發生，需合理選擇配套的設備零部件，強化各項參數表達的準確性。③技術人員應該提高對設備運行環境的重視，嚴格按照規范要求控制溫度和濕度，確保設備運行過程中能夠擁有良好的散熱條件，減少停電帶來的負面影響。

4.4.2 有序落實設備分級維護

除了控制配電系統中的設備質量外，設備分級維護也是效率較高的故障預防措施。技術人員應該提高對設備內部結構、設計原理、使用壽命等方面的重視，制定設備分級維護計劃，合理劃分配電自動化控制設備的等級，科學明確設備的檢修需求及維護周期，綜合對運行環境等因素的考量，依據實際設備數量和類型細化分級標準，并做好人力資源的配置工作，確保每個設備的維護與檢修工作都能高質量完成。此外，技術人員的專業技能及綜合素質直接影響設備的維護與檢修質量，需要提高對技術人員的要求，不僅要熟練掌握專業基礎知識，還應該能做到工作中的靈活運用，在完成自身設備維護、檢修工作的任務的同時提升職業素養，為設備安全穩定運行提供全方位保障。

5 提升電力系統配電自動化故障處理水平的保障措施

5.1 增強配電系統信息管理意識

現代化發展環境下，社會經濟建設需求與智能技術的融合推動了配電自動化技術的推廣與應用，在配電過程中融入先進的科學技術，有利于實現對配電過程的智能化管控。而在電力系統配電自動化運行的過程中，容易出現一些故障問題。為了保證此類問題處理的及時性，應該增強信息管理意識，構建高效的管理模式，融合計算機技術、互聯網技術等，構建遠程監控系統，達到多維度監控配電流程的目的。此外，采用信息管理的方式，能夠及時接收來自終端網絡反饋的配電信息，通過設置報警系統，能夠為電力系統設備維護與檢修提供基礎依據。

5.2 加大電網自動化改造力度

為了充分發揮自動化系統的實際作用，應該立足于強化配電自動化系統與配電網之間的契合性方面，落實電網自動化改造工作。因為配電網中一些常見故障的影響因素不僅局限在自動化技術應用方面，還涉及到配電網自身缺陷，此類缺陷的處理對自動化系統的設計提出更高要求，增加了配網管理的難度，給網絡化帶來較強的限制。為了規避以上問題，需要增強電網改造意識，加強自動化技術的開發與利用，針對實際情況與基本需求做好配電網系統整合工作。此外，提高對故障風險的重視，不斷加大控制力度，強化配電網設計的科學性，拓展故障監測網的覆蓋面積，加強自動化控制技術與配電設備的深度融合，確保故障發現與處理的及時性。

5.3 編制完善的安全管理方案

為了減少電力系統配電自動化故障問題帶來的風險，應該提高對安全管理的重視，安排專門的技術人員，做好配電網的故障排查工作，同時，合理選擇使用斷路器，在不同的設備中根據需要安裝斷路器，一旦系統運行過程中出現異常的供電信息，在此裝置的作用下，能夠實現對故障的高效檢測，同時達到全方位防范安全風險的目的。

6 結束語

應用電力系統配電自動化技術，有助于達到電力行業的現代化發展要求，且有利于滿足民生發展中對電能的更高需求。有關部門應該明悉配電自動化發展趨勢，加強對相關技術的深度分析，熟練掌握技術要點，構建高效的電力系統配電自動化模式，不斷提高系統運行效率。尤其針對常見的故障問題，需要結合對實際情況的分析，選擇合理的處理方式，編制科學完善的故障排除方案，減少故障問題對電力系統正常運行造成的不良影響，強化電力網絡運行過程中的安全性、可靠性。