配网自动化故障定位的问题研究及应用

石晓丽

摘要：随着城市化的快速发展，对配电网自动化提出了更高的要求。因此，在配电网自动化建设过程中，需要相关人员进一步探索配电网自动化的故障定位技术。在此基础上，本文首先阐述了配电网自动化故障测距中存在的问题，然后给出了故障测距技术在配电网自动化中的几种应用，既保证了配电网自动化故障测距的专业化和效率，又促进了配电网自动化故障测距的发展配电网自动化的长期发展更加迅速，保证了整个配电网的稳定和效率。

关键词：配网自动化；故障定位；问题研究；应用

1配网自动化故障定位技术概述

配电网技术是电力系统的重要组成部分。配电网自动化技术是基于电网结构等相关技术的。配电自动化系统是配电自动化系统的核心。在监控整个配电系统的状态时，可以根据实际情况选择不同的通信方式。在配电系统的管理过程中，为了提高配电系统的规范性和科学合理性，可以将变电站和主站紧密结合起来。根据以往的经验总结，配电系统常见故障主要有永久性故障和暂态性故障。在配电自动化故障定位技术的实际应用中，只有找出故障的根源，才能有效地保证整个配电网的可靠性和安全性。

2配网自动化故障定位技术的相关问题

2.1配网线路发展不均衡

随着城市化进程的加快，社会对配电自动化提出了更高的要求。目前，我国电网规划不尽合理，电网规划的许多方面存在诸多问题。配电线路少，配电线路负荷分布严重不均，配电线路运行环境复杂多变，配电线路可靠性低。由于早期电网智能化发展水平较低，现有配电网线路的自动化水平相对较低，特别是在配电网自愈方面，还有很长的路要走。广东电网公司部分城市配电网发展迅速，部分配电线路实现自愈功能，而偏远山区线路自动化建设尚处于起步阶段，配电网发展不平衡问题突出。

2.2山区配网线路长，故障多发频发

广东省河源区以山区为主，配电线路多为架空线路。山上架起了许多线，广东省河源市是一个雷雨区。多年来，雷击造成的线路跳闸率居高不下。由于地形和用户负荷性质，配电线路长度较长，其中河源紫金区配电线路平均长度可达28km，故障跳闸后很难发现故障，恢复供电时间长，因此，应用配电网自动化进行故障隔离具有重要意义。通过配电网自动化的应用，可以实现快速故障隔离、无故障区段自动恢复供电、环网交换机自动动作，最终实现配电网线路的自愈功能。

2.3电网运行中的设备老化，自动化程度低

中国是世界上人口最多的国家，也是城市化程度相对较高的国家。随着电力资源市场的不断发展，人们对电力的需求越来越大，而电力供应分配的不足使得电网运行设备消耗大、损耗大、老化快、设备老化、自动化水平低。

人们对配电自动化程度的要求也在不断提高。然而，配电网技术和配电网自动化系统只受到少数专业人员的重视，没有受到大多数社会群体的重视。它们都处于政府和国家的灰色盲区，导致政府的投入跟不上人们对自动化程度的要求，而配电网自动化故障定位技术发展缓慢，设备更新缓慢。电气设备出厂日期早、使用时间长、电气设备绝缘能力下降、电气设备表面错接点、脱线、绝缘保护层损坏、绝缘支点脱落、在用电气设备异味等现象，都表明电网设备老化。这使得许多安全风险存在。

3配网自动化故障定位技术的应用分析

3.1开关设备故障定位技术的应用分析

一般来说，常用的开关设备包括两项：（1）分段器；（2）重合器。利用这两种开关设备进行应用，以设备的特性为参考，进行设定。在开关柜运行时间和频率的设计中，需要逐步对配电网中的故障进行定位和分析。分段器是在電源侧提供前电平开关连接的装置。当没有电流或电压损失时，它会自动打开。如果设备发生永久性故障，在给定频率的负荷执行活动完成后，分段器将自动锁定到分闸状态，从而达到隔离故障线路区段的目的。如果分段器无法完成给定频率的划分和执行活动，则其他设备也会发生删除故障。之后，待机关闭的情况发生后，会有一段时间的滞后，然后会恢复到原来的状态。如果设备有其他故障，正常情况下分段器不能断开短路故障电流。重合闸是一种高压开关设备，能对重合闸主回路的电源进行自动检查和测试。一旦设备发生相关故障，故障电流将自动阻断。部分供电单位采用开关柜故障定位技术时，有关人员对设备系统的巡检环节给予了足够的重视，将对上述设备进行定期巡检。

3.2故障指示器的定位技术

故障指示器是检测短路和故障的设备。现有的配电系统很多，都采用环网负荷开关。在故障指示器的应用中，如果设备存在一定的故障，使用该设备可以及时对其进行分段，避免发生重大事故。在设备使用过程中，必须保证上级供电系统在规定的时间内分段，减少发生重大事故的可能性。例如，在供电变电所使用故障指示器定位技术时，产生的参数为：接地故障动作电流：10- 100A，短路故障动作电流：150A，1500A，精度：±0%，环境湿度40℃，环境温度- 25℃- 70℃，电源：指示≤0.5ma，待机≤0.01ma；自动复位时间：7sec- 2h- 4h- 8h，电源：锂电池3.6v/2.25ah。明装读数仪：92mm×140mm×42mm，盘装读数仪：92mm×46mm×63mm，接地故障传感器：38mm×38mm×26mm，传感器短路传感器：38mm×38mm×26mm，并标明故障位置。运行维护人员需要结合指示灯的报警信息来解决故障，这样不仅可以在短时间内恢复故障区域的供电，而且可以减少停电的范围。故障指示器定位技术应用中应注意的几个问题。

1）确保告警指示信息的完整性。

配电网线路故障指示器较多，无法将信息同步上传到主站，造成信息数据丢失。此时，在信息采集过程中，需要以多个周期为界，并根据要求设置冗余时间，以保证所有故障信息能够顺利地发送到主站，保证报警指示信息的完整性。

2）故障信息需要与网络数据保持一致。

在故障指示器定位技术应用过程中，开关动作与指示器的信息无法同步传到主站，因此在采集数据信息时，要维持故障之前的信息状态，并使故障信息与网络数据保持一致。

3.3故障指示器的定位技术

故障指示器是用来检测短路及接地故障的设备，许多配电系统都会大量使用环网负荷开关，运用故障指示器的优势就是当网络系统发生了短路故障或者接地故障时，上一级的供电系统必须在规定的时间内进行分段，以防止发生重大事故。某供电分局在使用本产品的时候，会详细记录相关参数，短路故障动作电流：150A- 1500A、接地故障动作电流：10A- 100A、精确度：±10%、环境温度：- 25～70℃、环境湿度：40℃相对湿度≤95%、功率：待机≤0.01mA；指示≤0.5mA、电源提供：锂电池3.6V/2.25Ah、自动复位时间：7Sec- 2h- 4h- 8h可设置，其它设置可预订、面板安装类读数仪表：92×46×63mm、表面安装类读数仪表：92×140×42mm、传感器短路传感器：38×38×26mm、接地故障传感器：38×38×26mm，同时还会标出发生故障的部分，分局运维人员根据指示器的报警信号迅速找到发生故障的区段，分段开故障区段，这样能够及时恢复没有发生故障的地区供电，有效的节约了分局工作人员的时间，也减少了停电的时间，缩小了停电范围。

在使用故障指示器定位技术时，应注意以下问题：（1）为保证报警指示信息的完整性，由于线路中故障指示器过多，上传到主站的信息不能保持同步，導致信息数据丢失周期，所以面对这种情况，需要在信息采集中设置冗余时间，以多个周期为界，在保证所有信息都能送到主站的同时，也可以在发生故障时及时采集相关信息。（2）故障信息必须与网络上的数据一致。在实际运行中，指示器的信息和开关动作传送到主站的时间不能同步。为此，在数据采集过程中，必须保留故障前的信息状态，并以采集到的完整指标信息作为逻辑分析的依据。

结束语

综上所述，本文主要对配电网自动化中的故障定位技术进行了详细的阐述。在运行过程中，配电网能够平稳、稳定、安全地运行，将相关故障的概率降到最低。然而，无论采用何种配电网故障自动定位技术，都只需要将故障发生的概率有效地降低到最小，值得在广泛的应用和推广。笔者认为，随着我国科技水平的不断提高，在不久的将来，将开发出越来越多的高效技术手段，既能提高电力运营商的工作效率，又能保证设备的安全稳定运行，有效地为城乡提供持续的电力资源。同时，笔者认为，在该系统的应用过程中，需要逐步完善各方面的系统机制，才能使该技术得到快速发展。

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