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10kV 配电线路故障在线监测装置自动化检测技术

四川桂丰源科技 2021-03-19 配网在线监测 345 ℃ 0 评论

摘要: 社会进步带动了用电需求量的增长,也刺激了配电线的覆盖率扩展,而主要承担用户电能输送功能的 10kV 配电线是电网系统中应用最广泛的电网,同时具有需求大、涉及面广、户外敷设等特点。本文首先介绍了 10kV 配电线路中常见的故障,介绍配网故障自动化在线监测技术,最后提出一些防止故障发生的运检管理措施,旨在为解决和避免 10kV 配电线故障提供参考。
关键词: 10kV 配电线路;故障;原因;检测 文 / 杨进潭,国网湖南省电力有限公司城步县供电分公司
引言
自国家“三集五大”战略实施以来,配网自动化逐步发展,了解配网自动化的内涵,深入掌握配网自动化相关知识,对快速定位线路故障大有裨益10kV配电线路具有应用面广、线路长等特点,因为目前居民日常生活、交际、购物等方面用到的电基本都是10kV配电线路,所以一旦出现问题,影响面很广,因此必须做好对10kV配电线路的研究管理工作,并采取针对性的管理措施。
110kV配电线路常见故障
1.1线路接触不良
在绝大多数的地区中,10kV配电线路在输电过程中发生故障都是有规律的。一般出现电网故障都是由配电网短暂性的线路接触不良所引起,家中的线路要是因为接触不良,这样会使家中的灯忽明忽暗,家用电器也不会连续的正常工作。若加上用户的操作不当,可能会导致大面积的停电,时间长了之后,会对整个地区的电网造成严重损害。
1.2电缆线路故障
如果电缆线路出现了故障问题,就会产生短时间内修复困难或永久性的障碍问题等。想要短时间内通电就比较困难。如果问题出在电缆线路的接口处,或者是在线路的配电站内,这种情况增加了配电线路的修复难度,故障会随着时间的推移越演越烈。如果是这两种故障同时出现,通过配电线路的智能自动化技术是可以解决的,若是出现断线性的安全故障,即电缆的某一芯或整个芯都断裂,电缆同样会受到严重伤害。遇到这种问题解决起来就很麻烦,会使得整个电力系统遭到严重的损失。闪络性故障,这类故障一般发生于电缆试验时,绝缘体被击穿,造成间歇性的放电故障。
1.3线路质量问题
一些地区因为电路老化或者使用了质量不合格的电线,从而导致线路故障,这种问题一旦没有及时处理,就会产生电路瘫痪、无法用电、漏电的情况发生,甚至直接威胁到人们的自身安全问题。这种情况通常会发生在一些农村地区,由于地区偏远,缺乏专业的检修人员,经常会出现这种线路安全的隐患。
210kV配电线路自动化的应用方式
2.1主站集中型
主站集中型的方式就是对电网线路的最终端进行检测,大多数都是自动化工作。在检测的过程中,可以机械化自动判定出现故障的区域,然后自动的对出现故障的线路进行关闭,并对其他线路进行恢复。这种方式较为普遍,在使用过程中也具有简单、快捷的特点。由于比较机械化,所以在排除故障时,容易出现误差,从而影响居民用电。
2.2智能型分布
智能型分布的配电方式与主电站无关,它主要与非主干线的电网开关有关。所以在配电线路发生故障的时候,只需要通过故障信息就可以按照事先预定的路径执行故障区隔离,并不需要主电站进行控制。该技术在检测的过程中具有超高的可信度,同时可以对故障区域进行快速的隔离。这种检测方式有让故障区快速恢复的明显优势,但是这种方式对当地的通信技术要求较高,后期维护要有相应的技术人员,且建设需要的资金较大,所以很多地区并不能完全拥有这种技术,只能选择其他的配电方式。
2.3电压-电流型
电压-电流型技术就是通过电压与电流之间相互配合来进行工作,简单的理解就是在基础的供电线路上增加一个辅助与判断障碍的系统,这个系统是电压电流型技术工作的关键,它能够在最短的时间内检测到出现故障的线路,可以及时地处理突发问题,同时能够预防一些电路障碍,提升整个供电网的运行速率,并且减少总电站的跳闸次数。这种技术的优势在于其他没有故障的线路可以完全保持供电状态,前提是有一个好的供电基础做供应,反之,这项技术就不能准确地完成工作。
310kV配电线路故障在线监测技术
3.1小范围模糊定位法
小范围模糊定位,就是将多个分支线路探测设备分别置于线路各个分支探测点,实时监测线路情况,这种方法最简单也最直接。传统的线路故障检测一般采用这种方法,但随着经济发展,用电量激增,电网内部结构愈发复杂,简单的小范围定位只能初步锁定故障发生的置,要想明确故障发生的位置,还需要进一步探索。新闻报道,某地某晚发生了线路跳闸事故,很多线路区域失电。技术人员根据以往经验,分析相应时段中配网系统运行的基本情况,检查线路运行拓扑示意图中FTU通讯运行情况,之后又进行比对,整合多方面信息,判定出了故障发生位置。一个简单的例子,值得我们思考,传统的故障定位方法,虽然能解决故障问题,恢复供电,但耗时较长,浪费人力物力,开发一种新的故障定位方法并应用到实际生活中,已经刻不容缓。
3.2行波故障定位
“行波”是平面波在传输线上的一种传输状态,其幅度沿传播方向按指数规律变化。“行波故障定位”,即根据故障对波形的阻碍程度来判断其发生的位置,在线路的检测端向配电线网各个线路注入同一信号源产生信号行波,若信号行波受到故障线路阻碍,传输路径会发生改变,从而导致传输速度、行波传送时间发生改变。实际操作中,工作人员可根据线路上行波的速度差异以及行波传送的时间直接计算出故障位置,准确定位故障信息。该系统一般在第一阶段小范围模糊定位结束之后使用,一方面可节省故障定位的时间,另一方面,由于故障范围缩小,计算工作效率将大幅提升。
3.3信号定位法
模糊定位初步锁定故障位置,精细化故障定位可准确定位到故障点,但导致线路故障的原因复杂多变,要想及时开展线路抢修工作,还要检测出故障发生的原因,此时检测信号定位就可派上用场了。检测信号定位即在用电线路中注入检测信号,根据检测信号在故障位置反射信息的不同来确定故障类型,从而判断故障发生的原因。检测信号定位法在实际使用中会遇到以下三种情况:(1)线路中高度故障;(2)线路中间歇性故障;(3)线路单相接地故障,每种故障的表现形式不同,检测方式也不同,实际操作中可根据线路中故障的严重程度决定使用哪一种定位方式。
3.4高科技智能定位法
小范围模糊定位、精细化定位、检测信号定位只能有针对性地进行故障定位诊断,面对电网情况复杂,线路故障多样化的情况,借助大数据系统,通过信息化手段多渠道收集线路故障的实例和数据,将故障情况分类汇总,并制定解决方案,待线路故障发生时将现有状况与数据库信息进行比对,可及时明确故障发生原因,拿出解决方案。
另外,供电企业可经常对线路进行检测,若发现线路存在隐患,应及时进行检修,将故障“扼杀在摇篮之中”。
4推动配网故障运维检修有效措施
4.1强化日常管理力度
供电部门在日常生活中要加强对供电设施的管理,这样可以有效地提升配电线路出现故障时处理的效率和速度。没有日常管理和维护的配电线路在投入使用中,都有可能会出现问题。时间越久,积累的问题就会越多,进而会发生断电的可能。在日常管理中,即使供电设施出现问题,只要有专业的工作人员进行故障的检修和维护,就可以及时地解决问题。加强日常的管理力度才是在根本上解决任何潜在的问题。
4.2建立可靠的配电可视化管理系统
想要将供电网的自动化设备进行全方位的把控,最直接有效的方法就是建立一个稳定可靠的配电可视化管理系统。通过平台的集中视角,将整个自动化设备可视化,也可以通过系统控制平台,对配电线路的路障进行准确的分析和判定,并将故障进行隔离处理。这样既可以对供电网中其他的线路保障正常运行,同时可以及时地检查线路故障并将其排除。
4.3安装故障指示器
故障指示器的安装,能够对线路中出现的问题进行精准定位。
可以根据不同的地区配电线路的具体情况来进行故障指示器的安装工作,实现可视化的故障定位管理。通过故障指示器传达出的问题,检修人员在第一时间获取相关的问题后,要在短时间内整理出解决方案,并进行问题的合理性解决。这样不但可以提升处理故障的工作效率,还能减少因为停电带来的损失。
5结语
10kV配电线路是我国最为主要的输电线路,10kV配电线路在输电的过程中依旧会出现各种各样的花式问题,而且每一种故障的原因都会有所不同,只有根据相应的自动化设计进行自动化检查,才能解决故障问题。在电力行业发展以及电力系统建设期间,在配网运维中有效融合配网自动化技术,可以在无人监督的基础上实现自动控制,制定合理、科学、全面的运维管理措施,提升10kV配电线路的运行顺利性。
【参考文献】
[1]刘宝泉.10kV配电线路常见故障及原因与运检管理分析[J].价值工程,2020(07):143-145.
[2]杜宇航.配电线路故障在线监测装置研究[D].北京:华北电力大学,2015.
[3]夏晖.配电线路常见故障及其原因与运检管理探究[J].中小企业管理与科技,2019(10):18-19.

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