10kV配电线路故障与其自动化运行维护研究

泉州维盾电气有限公司 贾冬霞

为了更好地为社会提供电力资源，需要对输配电系统进行全面的优化，借助有效的技术来提升线路的运行效率。在当前的配电线路输电过程中，线路故障问题带来了较大的影响，对供电的效果造成了不利[1-2]。当前，自动化技术的应用发挥了重要的作用，为了提升对线路故障的处理效率，可借助自动化技术实现维护，准确进行故障的定位，使故障问题得到及时解决，进而使配电线路的运行更加可靠。

1 馈线自动化概述

馈线自动化可实现对配电线路的实时监测功能，作为一种重要的技术，可在故障发生的时候及时对故障产生的位置明确，使故障部分与其他部分之间得到隔离处理，并且避免长时间停电，使其他部分能够正常运行。在当前的10kV 配电线路中，不同线路的自动化模式存在一定的区别。架空线路自动化中包括了智能化、主站集中化等类型，在运行中自动化功能可发挥出有效的作用。

要想体现出技术的优势，可采用智能化、电压时间型、主站集中化这三种，使其发挥出有效作用。自动化技术的应用可实现对线路故障的定位、复电、隔离，对于当前的架空线路、电缆线路以及混合线路的故障问题，可采用智能化处理的方式，使处理能够达到实际的要求。通过对自动化技术的情况进行分析，在应用中不依赖于主站及通信，同时具有免维护的特点。通过对经济学方面进行分析可知，智能化处理方式具有效果快及投资少的特点。目前，智能化处理中可按照主干分段、分支及分解、用户分界这几种方式实施。

2 10kV 配电线路常见故障及产生原因

2.1 接地故障和原因

10kV 配电线路运行故障问题中接地故障比较常见，接地故障的产生会带来较大的影响，导致变电设备的运行稳定性受到破坏，经过对接地故障问题的分析可知，主要包括以下原因:首先，线路老化严重，其中绝缘体无法发挥出相应的作用，难以起到良好的效果，在比较恶劣的环境中，导线会与环境产生一定的作用，导致故障[3]；其次，在线路运行中产生了电容突然变大的情况，电压相比接地故障正常参数小而电流比较大，这种情况下会使导线被影响，产生了故障的问题。

2.2 短路故障和原因

10kV 配电线路短路故障的产生概率比较大，造成短路故障的原因也比较多，例如动物、雷电等，对线路的运行造成了一定的影响。通常鸟类会在密集的配电线路上筑巢，其中鸟窝摧毁、鸟类打斗等活动的产生都会对配电线路造成影响，形成相间短路，还会产生短路跳闸的情况。短路故障也受到了腐蚀气体等影响，由于一些地区工厂排放的气体属于腐蚀性气体，会导致配电设施被腐蚀影响导致短路。在一些街道条件不佳的区域，线路上被非导体、导体等刮碰之后会造成短路的情况。

同时，在外力的影响下，如果没有及时进行线路处理也会带来短路的问题，例如电杆倒下、砍伐树木等，部分树木跌落在导线中对其造成了影响。10kV 配电线路在空旷环境中设置，在外部环境的影响下会产生短路故障问题。当遇到了恶劣天气的时候，例如暴雨等，导线会剧烈震荡、线路断裂，或者产生击穿空气放电的情况下，会产生短路的问题。

2.3 过流跳闸和原因

在10kV 配电线路的使用中，短路问题的产生会使电流负荷变大，其中自动保护装置会产生跳闸的问题。通过对过流跳闸情况的分析可知，主要由以下原因导致：第一是低压线路短路问题造成了跳闸的情况，而过流保护定值比较小使线路负荷增加，无法满足电负荷的增长需求，因此会导致跳闸的问题；第二是导线较细的时候负荷电流速度快，会对线路产生不良的影响。导线在长时间的情况下会产生发热的现象，还会引起打火。当线路在发热比较严重的情况下会出现跳线等问题并且产生短路电流，引起跳闸的情况[4]。另外，在使用大型设备的时候，在突然启动的瞬间会产生较高的电流冲击，这种现象也会引起跳闸的问题。

3 自动化技术在10kV 配电线路故障中的应用

3.1 故障定位自动化

在自动化技术应用中，故障指示器可发挥出定位故障的作用，在架空线设置该装置可使其发挥出相应的功能，也可与开关柜配合使用，可进行故障的显示及定位。在定位的时候装置可实现自动化功能，发挥了有效的作用，可进行相应的指导。同时，结合显示短路故障的需求来看，通过对装置的优化其应用效果有所加强，故障定位自动化可对单相接地与相间短路等线路故障进行有效的检测，可在分支点及用户进线位置设置相应的指示器，可使故障自动化检测顺利进行。在发生了短路及接地故障之后，可应用新装指示器及时地对定位故障的位置进行明确，使故障检测能够更加高效准确，同时可明确故障带来的影响。

在检测中，当发现了故障问题的时候，可发现指示器灯光亮起，装置还可在电流信号处理中起到有效的作用，在收集了相应的信号，借助光纤来实现传输，将信息传输到终端上，通过调度中心发出指令，让负责的人员结合指令来开展维修工作，使问题得到及时的解决，避免对系统的运行产生影响，使故障定位速度加快的同时缩短故障排查的时间，使故障停电时间减少，可避免对供电的进行造成影响，使配电线路体系获得有效的技术支持。

3.2 馈线自动化

10kV 配电线路运行中，馈线可借助电流来分断故障，可使用柱上开关式断路器来达到相应的目的，其中负荷开关可发挥出分断负荷电流的功能。通过对这种方式的分析可知，线路断路器及负荷开关无法切除故障，只能起到切断电流的效果。虽然这种技术的运用成本比较低，可减少投入、使用比较简单，但是在当前的应用中存在较大的问题。例如，与故障性质之间没有直接联系，只要产生了故障开关跳闸发生率会显著提升，还会使非故障线路也产生问题，带来较大的影响。

馈线发生产生开关分合闸情况比较频繁，会使其他部分也产生断电的问题，不利于供电的进行，还会对系统安全性带来影响，不利于配电线路的运行及使用。在产生了故障之后，需要检修人员及时在现场进行排查，采用人工方式进行排查效率比较低，在实际工作中排查准确性受到了主观因素影响，导致工作效果减弱。为了加强排查效果，应进行馈线自动化优化，在馈线自动化中，可根据智能断路器及智能负荷开关等智能化技术来实现自动化控制，通过对相关技术的分析，其中智能断路器可根据实际情况设置保护的单元，一般可在支线及馈线干线施工中使用该装置。智能负荷开关可通过设置自动化控制单元，切断负荷电流、零序电流，还可实现自动的隔离。

分支用户分界断路器是以整定保护定值为基础，根据出线及自动化的断路器，对用户侧相间短路及单相接地故障进行排查，可使停电范围缩小。智能控制器的应用中包括了重合闸、链接断路器与负荷开关，在实际应用中可实现较多的通信方式，提供不同的功能，例如速断保护、零序保护等。通过对这几种方式的有效应用，可使线路的维护得到保障，进而提升线路的可靠性。