基于配网自动化故障定位的问题分析

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:宋儒男
[导读] 摘要:城市化建设的发展对配网自动化提出了较高的要求,因此在进行配网自动化建设过程中,要对配网自动化故障定位技术进行系统的研究,并探究配网自动化故障定位过程中存在的问题,提出解决措施以及未来的发展方向,这样既可以确保配网自动化故障定位的合理性、有效性,而且还可以更好地推动配网自动化的发展,确保整个配网的安全、稳定运行。
        (深圳供电局有限公司  广东深圳  518107)
        摘要:城市化建设的发展对配网自动化提出了较高的要求,因此在进行配网自动化建设过程中,要对配网自动化故障定位技术进行系统的研究,并探究配网自动化故障定位过程中存在的问题,提出解决措施以及未来的发展方向,这样既可以确保配网自动化故障定位的合理性、有效性,而且还可以更好地推动配网自动化的发展,确保整个配网的安全、稳定运行。
        关键词:配网自动化;故障定位;问题
        随着我国城市化建设的日益推进,人们日常工作生活中产生的用电需求也日益迫切,使得电力企业迎来新机遇的同时,也面临着很大的新挑战。在此背景下,做好配网自动化故障问题的定位处理,有助于提升配电网络运行的稳定性与安全性,为电力企业实现新时代的改革发展提供动力支持。
        1配网自动化故障定位技术的概述
        配网自动化技术,基于一次网架和设备,以配网数据采集和监控系统(SCADA)为核心,借助计算机和电子化传感器技术,利用光纤、载波、无线网络等多元化的通信手段,达到对配电网系统运行情况的实时监控,并同步采集其他机制系统的讯息,从而对配电网系统实现全过程的状态监测、设备保护、工作状态控制等。倘若配网发生故障,有关的配电自动化终端设备的故障实时信息将以数据的方式传送到主站系统,主站在收到各种数据信息后,将根据故障区段定位算法,自动计算并确定故障所在的区间位置,对有关的配电自动化终端设备下发操作指令,把故障区段从整条线路中分离出来,恢复其他非故障区段的正常供电。
        2配网自动化故障定位存在的问题分析
        根据工作实际情况,通过对配电网现状情况摸底并进行分析归纳,配网自动化故障定位通常面临以下问题:
        2.1线路负荷分布不均衡
        个别地区由于在最初城乡规划过程中忽视了电网的配置与布局,一些用户无法享受到充足的电力供应,其电能质量较差,一些用户分布相对密集,负荷聚集于线路末端,导致线路布局过于繁琐、复杂,故障定位难度较大。
        2.2供电半径不合理
        由于最初的电力规划不合理、城乡规划不科学,从而导致供电半径的设置也失去科学性,部分区域供电半径过大,而且随着城市发展区域、规模的不断扩大,线路越拉越长,局部线损严重,造成自动化定位准确度下降。
        2.3线路线径相对过小
        部分线路线径相对过小,由于改造和新建线路困难,无法进行增容改造,造成线路供电能力难以有效地配合用电负荷的增加,从而导致线路局部因为过电流、过电压等而发生受损、短路等故障情况,即使发生故障也多是瞬时故障,难以准确定位故障。
        2.4自动化分段开关布点不合理
        由于存在各种客观影响因素和配电网系统结构动态变化,导致自动化分段开关未能够处于最优的位置,同时,采用无线网络作为信息传输通道的自动化分段开关,由于其通讯信号受干扰或偏弱的原因,导致继保及通信功能不稳定,影响开关动作正确率。
        3配网自动化故障定位技术的应用
        3.1开关设备故障定位技术
        目前,常见的开关设备分为分段器和重合器两种类型。分段器是一种与电源侧前级开关配合,在失压或无电流的情况下自动分闸的开关设备,而重合器是一种自具控制及保护功能的高压开关设备。分段器对开关设备进行运行时间和预定次数的控制,当设备发生故障时,如果分段器完成预定的设备操作次数,之后会处于分闸状态,隔离故障区的线路段;如果分段器没有完成预定的设备操作次数,那么在其他设配切除故障后,分段器会处于合闸状态,在经过一段时间后会恢复原状。重合器通过检测主回路电流,在故障发生后,会自动切开故障电流,按预定的顺序和延时进行多次重合。
        以前的配网很多都是以架空形式存在,架空结构易引起瞬时故障的产生,因此要做好突发瞬时故障的预防工作和应对措施,避免对后面的配网造成影响,导致故障的扩大。根据这两种开关设备的性能和特性进行合理设置,根据开关设备运行的时间和次数,可以对配网运行中的故障进行定位分析,确定故障位置,及时检修,能够增加配网运行的安全性和稳定性。
        3.2FTU故障定位技术
        FTU是馈线终端设备的简称,如图1所示,是安装在配电室或是馈线上的智能终端设备,具有数据采集及传输、遥控遥信和故障检测等功能,可以与配电自动化的主站进行联系,监控检测配电自动化中的各种故障信息并提供配电自动化正常运行所需的各种参数数据,包括开关的运行状态、电能参数、接地情况、相间故障等各种故障参数,向配主子站主动发达命令,还可以接收配电子站的控制命令,对配电设备进行检测和控制,及时发现故障设备,及时隔离,迅速检修,恢复非故障区的供电配网,防止扩大影响。FTU与RTU有如下区别,FTU体积小,数量多,可安置在户外馈线上,设有变送器,可以直接交流取样,抗高温,耐严寒,能适应户外的各种恶劣的环境,而RTU安装在户内,对环境的要求比较高;FTU采集的数据量小,通信速率要求比较低,可靠性要求较高,而RTU采集的数据量大,通信速率较高,可靠性要求高,有专门通道。FTU的检测精度比RTU高,采集信息和处理故障的信息的获取速度快,FTU故障定位技术比较实时可靠,有一定的PLC功能,有较强的环境适应性,功能强大。FTU故障定位自身运行的稳定性和可靠性对配网自动化的有效运行起到重要的促进作用,适用于城市农村乃至企业配电网的自动化工程,完成环网柜、柱上开关的监视、控制和保护以及通信等自动化功能。
       
        3.3故障指示器定位技术
        故障指示器包括短路指示器和接地故障指示器,在检测线路故障时往往是配合故障定位仪一起使用。短路及接地故障指示器是由3个短路故障传感器、1个接地故障传感器、1个读书仪器以及电缆或光缆组成。故障指示器是用来检测短路及接地故障的设备。配电线路出现接地和短路故障会影响电网的顺利运行,容易产生安全隐患,不利于用户的用电质量。配网故障指示器能够检测到故障电流,并根据需要指示其方向。配网自动化主站可以根据故障指示器的动作信息,自动定位故障区段,加快故障的定位速度。目前,比较主流的是采用LED灯的方式,维护人员巡检时可以通过指示灯或者灯光判断故障指示灯的运作情况。目前,配电设备老化严重,存在严重的安全隐患,短路和接地故障现象频发。故障指示器定位技术的发展有利于对故障地点及时定位,减少安全隐患的发生。现在有很多配网系统是使用环网负荷开关,会选择故障指示器来进行使用。如果设备发生短路和接地故障,这个设备就会自动检测应用,供电系统能够及时对其进行分段,避免重大事故的产生和发展。
        结语
        综上所述,配网自动化故障定位问题不仅与配网线路故障位置确定效率息息相关,而且关系到区域电力资源供应安全性。因此,为了保障电力企业服务质量,应从实际入手,选择恰当的配网自动化故障定位模式,保证配网自动化故障定位问题及时、有效解决,最大限度降低配网线路故障风险,为配网质量提升提供依据。
        参考文献
        [1]王建明.浅谈配网自动化故障定位问题的研究与应用[J].科技视界,2017(34):80+154.
        [2]田素娜.基于配网自动化故障定位技术探讨[J].技术与市场,2017,24(05):134+136.
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