10 kV配网自动化系统常见故障处理

党 凤

（国网陕西省电力有限公司 西咸新区供电公司，陕西 西咸新区 712000）

0 引 言

10 kV配网线路非常长，路径情况也比较复杂，产生故障的机率较高，外力因素、环境因素、操作不当以及超负荷运行等均会导致10 kV配网自动化系统产生故障。通过降低10kV配网自动化系统的故障产生机率，提高供电的安全性、稳定性，满足人们对电力资源的需求[1]。

1 10 kV配网自动化系统

配网自动化系统利用各种计算机技术、电子技术、通信技术来对配网进行全面监管，从而使配网更加智能化、自动化、安全化，减轻工作人员的工作压力。在配网运行过程中，10 kV配电自动化系统包括了110 kV变电站的10 kV馈线、高压室、开关房等，同时还包括自动化能源调配体系和数字化管理体系，可以掌握配网关键用户的动态，实现电力系统的优化配置。根据实际情况来进行规划，全面加强监测工作，减少配网系统的故障和损耗[2]。

2 10 kV配网自动化系统构成

2.1 自动化主站系统

自动化主站系统是10 kV配网自动化系统中非常重要的1个部分，可以对主系统中的数据进行存储、管理。通过对电网中的数据进行采集，监测电网运行的动态，实现人和设备之间的交互。远程控制电网，展现出其中可能产生的故障。根据收集的数据来开展工作，帮助工作人员随时掌握电力系统的运行情况，及时处理其中所存在的问题[3]。

2.2 自动化子站系统

自动化子站系统也是10 kV配网自动化系统中的一部分，主要为主站系统提供服务。利用自动化子站系统对整个电力系统的馈线信息进行管控，同时掌握监控系统的信息，对数据采集设备中的信息进行管理。一般的自动化子站系统包括2种，分别是信息汇集型子站系统和监控型子站系统。信息汇集类型子站系统的作用是对附近区域的配电终端数据进行收集和使用，做好监督工作，发现问题立即上报主站系统。监控型子站系统具有监控作用，如果发现配网中一些线路和设备的故障，则会及时进行隔离，从而保证配网其他区域的正常运行[4]。

2.3 配网测控端设备层

通过测控端设备，能促使电力系统的自动化主站、子站系统维持正常运行。在配电变压器中安装配电变压器监控系统，测量变压器的参数。在配电网馈线柱子、断路器、分段开关以及负荷开关处设立馈线终端，从而实现远程控制，监控这些设备的动态。此外，也能对数据进行传输，方便管理环网柜、开闭所、配电变压器等设备。一旦产生故障，测控端设备层能及时对故障区域进行隔离，防止对其他区域产生影响。

3 10 kV配网中常见的故障

3.1 单相接地故障

单相接地故障在整个配网系统中很多见，容易对电力运输的稳定性产生影响，大多是由单相断线的问题导致。一旦出现单相接地故障，电线承受的压力就会太大，可能会导致设备被烧毁。除了不利于正常供电外，还会带来其他的危险事故。针对单相接地故障，需要采取有效的措施来解决。

3.2 相间短路故障

造成相间短路故障的原因有很多，如线路碰到异物、受到外界环境因素影响、电缆和设备长期超负荷运行以及绝缘老化等。一旦产生相间短路故障，就可能对电力系统中的架空线路造成损坏。

3.3 断路故障

在10 kV配网自动化系统中，断路故障非常常见，一般体现在回路不通等方面。此外，断路中所形成的电弧还容易造成电气火灾、爆炸等危险事故，日常工作中需要及时解决。

4 10 kV配网自动化系统常见故障处理的对策

4.1 集中控制故障处理

10 kV配网自动化系统中，通过集中控制模式可以对配电终端进行检测，针对10 kV配网运行状态进行全面监控。若是其中产生了终端故障，便会进行自动预警。按照系统收集的数据，分析其中的故障因素。快速判断故障类型，找出故障所在的位置，而且也要采取措施对故障进行隔离处理。工作人员需要按照系统对故障的判定制定出解决故障的对策，也可以采取远程控制的方法来对故障点进行隔离，从而起到保护设备的作用。该方法不需要和电力系统重合闸进行配合，操作起来非常方便，不需要进行分段，随时根据实际情况来延伸。

4.2 远距离故障点处理

10 kV配网一般采用电缆线路的模式，少数地区是将电缆线和架空线混合使用，还有一些地区只采用了架空线模式。采用故障指示器，并将其安装到线路中，通过监测系统来检测10 kV配网运行故障，实现对故障发生点的可视化定位，从而全面掌握故障情况，提高故障处理效率。

要处理远距离故障点，需要采取以下方法。第一，设置故障指示灯。对于经济不发达地区的配网架空线路，故障指示灯非常重要。配网线路运行中出现故障时，故障指示灯会发亮，这时工作人员需要对故障位置进行定位，并且做好处理工作。第二，将故障指示灯和通信系统进行结合，从而形成故障自动警报系统。其中的通信系统能够对故障信息进行收集、处理，传递给远程控制中心。自动判断故障类型后，将故障判定结果发送给维修工作人员，方便进行处理。第三，将故障指示器、通信设备和故障定位主站结合在一起使用。一旦10 kV配网中产生了故障，那么现场终端会对故障数据进行收集。在判断故障后，将故障数据和判断结果通过通信设备传递给工作人员，实现对配网的全面监控。根据最后得出的结论安排维修任务，指导维修工作的开展。在这个过程中，还可以利用故障遥测信息和通信网络技术减少维修的时间，提高维修效率[5]。

4.3 对故障进行智能定位

在对10 kV配网故障进行定位时，可以采用智能分布式技术。在现场终端检测到配网故障信息后再传递给主站系统，全面分析终端信息，对故障进行智能定位，将故障信息传递给子站。该系统模式中，故障保护配置包括接地预警、三相过流保护以及重合闸等。通过采用先进的故障处理方法，可以快速解决故障问题。

4.4 对开关进行改造和管理

10 kV配网自动系统的开关也很容易产生故障，不管是开关结构，还是四周环境，都会导致开关故障产生。先对故障进行查找和排除，根据熔断器的保护动作来进行判断，分析其到底是线路两相断路还是三相断路，推测出故障的位置。选择适宜的10 kV智能配网开关设备，实现馈线自动化管理和分段开关的目的，促使不同的分支路线单独运行，不会互相干扰，保证供电的稳定性、安全性。

除此之外，也可根据相应的情况对开关进行合理改造，对10 kV配电线路进行分段。将其分为3段，安装3个负荷开关、断路器。在线路的前面部分使用没有保护作用的复合开关，在线路的后面部分则采用3个保护型断路器，在支线中采用能起到保护作用的断路器、开关。

5 10 kV配网自动化系统故障预防的措施

5.1 对配网自动化系统进行规划

第一，在自动化系统中，环形线路网模式可以解决供电不足的问题，强化供电性能。按照供电密集程度来对整个10 kV配网自动化系统的电源模式进行设计，在偏远地区设置多个电源。

第二，采用区域划分的供电模式能减少供电方面的问题，也就是在整体供电的模式下根据地区的电力运输情况来划分区域，每个区域独立，互相之间不能产生影响。

第三，对于区域划分供电模式的断路，可采用通用的负荷式开关，不再使用过去的断路器设备，在减少成本的同时，也满足供电断路的需要。

第四，在设计10 kV配网自动化系统时，要尽量遵循简洁和节约的原则。在系统的操作和应用方面也要遵循方便简洁的原则，减少工作方面的负担，满足自动化系统的使用需要。

5.2 做好线路防雷的工作

在对10 kV配网中的线路进行改造和规划时，需尽量避开落雷区，安装相应的避雷设备。在平时要加强对配电变压器和防雷设施的检测，同时也要检测接地网和接地电阻，保证接地网的接地阻值达到一定的要求。在选择避雷器时，要选择放电效果好、绝缘击穿率低的避雷器，淘汰过去的阀型避雷器。此外，加强防雷改造也是非常重要的工作，对于防雷性能非常薄弱的配电网点，可开展其他保护设备的安装工作。

5.3 对电力设施进行保护

在交通道路四周的杆塔上，要涂抹1层反光的油漆。对于路上的拉线，则要做好标记。此外，对电力电缆通道进行标志，避免在施工的过程中对电缆产生损坏。在平时的维修和维护工作中，要加强对现场的巡逻。如果发现威胁到电力设施的行为，则需要立即进行制止，严厉打击破坏电力设施的现象。最后还要加强电力设备缺陷的监管，做好记录工作，制定合理的管理和维护计划，从而保证配网线路的安全运行，从源头上降低故障产生的概率。

5.4 提高配网设备运行的水平

在平时的维修维护工作中，电力企业还要加强对配电变压器、线路绝缘子以及避雷器的监管，定期开展排查工作。如果发现设备中存在潜在故障，则要及时进行处理，提高故障处理的水平。例如，配电变压器故障很容易导致线路停电问题，因此需要强化配电变压器的应用。随时检查三相电压的情况，判断其有没有产生失衡现象，及时采取措施进行处理。只有提高了配网设备的运行水平，才能够对故障进行预防。

6 结 论

综合分析了10 kV配网自动化系统常见故障，希望能构建先进的配网管理系统，采用先进的技术来采集相关信息，从而快速判断故障的位置与类型，制定出科学合理的解决方案，更好地为用户服务，提高供电的总体质量。