配电线路故障定位技术及其在10kV电网中的应用

发表时间:2021/5/14   来源:《当代电力文化》2021年4期   作者:柯桢 杨榕
[导读] 目前配电线路故障定位是确保我国配电网络安全运行的重要技术,也是提高供电企业工作效率和经济效益的重要保障
        柯桢 杨榕
        福建省供电服务有限公司   350000
        摘要:目前配电线路故障定位是确保我国配电网络安全运行的重要技术,也是提高供电企业工作效率和经济效益的重要保障,基于此本文主要分析配电线路故障定位技术及其在10kV电网中的应用,详细剖析技术要点与场景应用。
        关键词:配电线路;故障定位;10kv电网

        目前,我国城镇配电主要依靠于10kV电网,这类配电网络在实际供电应用中发挥了显著作用。10kV电网是大部分城市的配电形式,主要包含顺序连接配电以及独立发散树状配电,适用于不同经济发展水平的城市。当前,最常用的10kV电网故障检修方法就是配电线路故障定位技术。该项技术可以快速定位故障区域,让工作人员可以及时的进行抢修,尽快恢复正常供电。
1配电线路故障定位技术
1.1问题电路在线监测系统
        问题电路在线监测系统的工作原理有两点:其一,若配电线路出现接地的故障,该系统会对接地的瞬间电路电流和电压相位状况进行采样比较,通过比较发现电路问题,比如当瞬间接地的瞬间电流大于固定接地电流同时电流流量大于电压流量时,则说明配电线路出现接地问题。问题电路在线监测系统会将检测到的线路问题反映到网络智能控制系统,通过网络计算机进行智能故障定位。反之则说明配电线路并未出现接地问题。其二,按照配电线路出现短路则电流流量瞬间变化以及变电站电路通过跳闸停电保护电路的连续性工作的原理,可以断定配电线路出现断路或者是短路的问题。
1.2配电线路网络智能监控系统
        配电线路网络智能监控系统工作构成分为:网络计算机监控、采用软件装置、信号接收器等。监控系统中的人物、机器页面为配电线路接线状况的网络图显示。一般信号接收器收到电网问题检查设备发来的故障信息时,就会将故障信息发射到配电线路的网络监控系统处,再由软件装置进行故障分析,将线路问题反映到人物、机器页面上,或者人物、机器页面故障灯颜色发生改变,表明电路线路出现故障,检修人员通过页面信息反馈进行电路故障维修,恢复电路正常供电。
1.3问题电路指示系统
        问题电路指示系统的工作原理为:线路中的电流在经流线路导体的过程中会引起电路磁场的变化,磁场的变化情况会显示在指示器上,一旦线路的电流流量大于额定的电流值,指示器会发出提示信号,比如在白天指示器会发射翻牌信号,在夜间则通过发光的信号形式进行故障提示。在现实生活中,因为安装电路问题检测设备花费较高,而安装电路问题指示设备花费较低,所以大多的供电企业会选择检测设备与指示设备结合使用,将检测设备安置于线路分支和电路开关的地方,将指示设备安置在电路引线和主供电线路上。
2故障定位技术在10kV电网中的具体应用
一方面,故障定位技术在10kV电网中的应用,可以提升检验检修的便利程度,降低资源分配的难度。
        进入到新时代以来,我国的供电范围不断扩大,但是由于配电线路所处的地区,地势地形较为复杂,在广袤的农村,供电需求非常分散。如果按照传统的故障检修方法进行故障巡检或者专项小组巡检的方式,检修效率较低,整个配电系统的正常运行也会受到较为严重的影响。另一方面,故障定位技术在10kV电网中的应用还可以提升检修的安全性。大面积的10kV电网分布在山区、林区、河流谷地,在这些地区开展故障排查与维修不仅会增加风险与难度,也会降低维修的效率,影响正常供电。一些工作人员为了在短时间内完成作业任务,不得不在雷电天气或者晚间开展维修作业,这将大大影响维修人员的安全。

应用配电线路故障定位技术,就可以良好地规避上述风险,通过机器自动识别筛查出故障发生的位置,从而派驻专项小组人员定点进行维修,提升效率,保障安全。
2.1智能监控系统应用
        智能监控系统是基于在线监测系统、电路指示系统而形成的更高级别的网络配电监控系统,主要由计算机监控系统软件、装置系统、信号接收器系统构成。随着工业互联网以及智能制造的发展,目前的10kV配电网络智能化水平不断提高,通过软件装置可以对电网当中的人物、机器页面以及配电线路的运行情况进行可视化的展示。一般来说,信号接收器可以对接收到的数字信号进行实时的分析,借由软件装置进行故障的定点定位,应用视频技术将故障信息发射到网络监控平台当中,方便管理人员进行定点排查。智能监控系统还可以将人物机器页面故障按照颜色来进行分类,反映到具体的故障数点当中,表明电路线路出现了故障,需要进行排查。检修人员就可以通过颜色的变化了解到故障维修的应急等级,合理安排自己的时间和工作班组的运行程序,从而尽快恢复大面积的正常供电。再将精力投放于难点问题的解决,减少停电造成的影响和经济损失。
2.2MODS于10kV电网中的一般使用特点
        MODS系统的一般使用特点表明了该系统在10kV电网中的应用实效性。首先,通过MODS这一系统在配电网络中的应用,配电电路的通信信号传输变得较为稳定,不易遭到电磁场流、高频振波、电流变化、电压变化和电缆外围因素的影响,保证了配电线路信号的准确性。同时,MODS系统采用了专业的工具和高端手段进行设备安置,使得电路问题指示设备能够在线路有电流通过导线的状况下也能进行设备安置,避免了线路分支故障的检修影响到整个配电线路的供电。其次,MODS系统通过数字代码的方式进行状态反映,比如1、2、3等数字组合分别代表一种配电线路的工作状态,这样的电路传输数据精确度高、信号的发射花费时间短,提高了配电线路信号发射工作效率。
        再次,MODS系统的电路检测设备外壳原料为ABS,加上围氧树脂材料的加封巩固,设备不易受到外部因素的干扰,检测性能较强,并且设备使用年限较长。最后,MODS检测装置在电网区域的安置位置选择更多,这样线路问题的定位面积就会缩小,从而浓缩了故障定位的工作时间,提高了工作效率。
2.3故障在线监测系统的特殊功能
        故障在线监测系统在10kV电网中的应用,是对传统配电线路故障检测模式的巨大冲击,改变了10kV电配电线路故障检修的程序和做法,也提高了故障检修的质量和效率。10kV电网中的故障在线检测系统在应用中还具有特殊的应用功能。
故障在线检测系统安装的位置不同,指示功能也不同。
        如果将故障在线监测系统安装于变电站的输出口,那么根据电路运行的实际情况,就可以对故障发生的位置进行准确判断,明确故障发生于变电站内还是站外;如果将故障在线监测系统安装在用户专用设备的高压引落线处,那么就可以对电路故障的原因进行判断,通过分析准确定电路故障的原因,了解电路故障是源于引线问题还是源于用户的不当操作;如果故障在线监测系统被安装在长线路的中段或者是分支处,那么就可以根据电路的运行情况对故障区域或故障分支进行准确判断;如果将故障在线监测系统安装在与电缆线路连接的架空处,那么就可以对电缆进行全面性监测,如果电缆段出现故障也可以得到明确的提示;如果将故障在线监测系统安装在高压柜或者是电缆的分支箱处,同样可以及时发现并准确监测,及时找出故障线路。
结束语
综上所述,故障定位识别技术的应用改变了传统10kV配电网的检修方式,大大提高了供电企业电路检修的效率,降低了成本,保障了维修人员的人身安全。
参考文献:
[1]刘配配.一种10kV小电阻接地系统接地故障定位方法[J].电力设备管理,2020(6):66-67.
[2]郭传亮.配电线路故障定位技术及其在10kV电网中的运用初探[J].电子世界,2019(3):168,170.
[3]黄振兴.10kV配网自动化系统及故障处理的思考[J].低碳世界,2018(12):66-67.
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