电力系统配电自动化的常见故障和处理技术

发表时间:2020/9/18   来源:《中国电业》2020年13期   作者:栗树材
[导读] 随着社会的进步和时代的发展,我国电力系统得到了迅速发展。
        栗树材
        国网北京市电力公司 北京 100142
        摘要:随着社会的进步和时代的发展,我国电力系统得到了迅速发展。在当前电力系统的建设发展过程中,配电系统作为其中极为关键的一环,其自动化的发展水平将直接关系和影响到供电水平的安全以及稳定。在当前电力系统面临巨大供电压力和挑战的背景下,配电系统的运转效率也需要大幅度提升,才能满足不断上涨的能源需求。为此,配电系统的高度自动化是十分迫切的,也是极为必要的,不仅在于提高运转效率,还在于能够及时、妥善的处置各类配网运行期间出现的故障,减少干扰和不利影响因素。
        关键词:电力系统;配电自动化;故障;处理技术
        引言
        配电系统正朝着更高水平的自动化方向迅速迈进,自动化的处理流程体系更为完善,相应的管理制度和机制越加健全。但是我们不能忽视自动化的整个运行体系中出现的各类故障和缺陷,维护管理人员要切实采取有效的处理举措和防控策略,来及时发现并排除自动化控制系统运行过程中出现的各种各样的故障和隐患。为此应更为重视该系统在信息采集以及处理的能力,同时处理好配电系统中各个重要的运转程序和环节,提升故障处理能力和水平。
        1配电自动化
        基于各项智能技术的成熟,配电系统逐渐将先进的设备、自动控制系统、计算机技术等整合起来,实现了更加自动化的管理与运行,强化了配电的效率和可靠性,也提升了配电的多元化,符合不同用户的配电需求,通过大数据的整合与利用,对配电网进行适宜的调节和控制,在供应充足电能的前提下,优化配电过程,达到配电成本控制和效率提升的目的。总体来说,自动化系统在配电网中使用主要体现为下述几点:(1)馈线自动化。基于该技术,能保障配电网对馈线的自动化监控,如果馈线运行发生问题,系统就能及时感应并且搜集异常信息,完成故障信息的传输和反馈流程,指导随后的故障处理事项。在馈线的管控中,采取了复杂高效的自动化技术,最为关键的就是远程管理和遥感控制的技术,在这些智能技术的统合作用下,完成了对配电网中馈线的监控,再和计算机的系统相互整合与连接,保障了故障的科学分析过程,然后从终端发处问题区域隔离或者切断故障区供电的指令,强化配电网的安全性。(2)管理自动化。在配电管理中存在大量的系统信息,整合与利用这些数据是管理中的必然步骤,在传统模式中,大量数据处理都需要依赖人工参与和操作,无法避免失误问题,而且无法指导配电过程的优化。但是在自动化的模式里,管理控制更为简便与高效,首先是对配网系统的控制趋于自动化,这主要得益于可靠的通信过程,以及终端计算机网络的科学设计和运行。其次是安全管理,正是基于数据的处理操作,才为安全管理的更新和优化提供了可能,从多个维度强化了配网的安全防护。另外就是信息管理,这是发挥自动化优势的关键保障,主要得益于智能监管过程,以及通信和计算机网络,将信息的获取、传输和整合应用等流程完美整合起来,实现了配电信息的智能化管理。
        2电力系统配电自动化常见的故障问题
        2.1主变压故障及110kV进线失压故障
        地铁供电系统中,主变故障主要体现在瓦斯保护动作及主变差动跳闸方面,若出现进线试压故障,则发生一路110kV进线失压保护动作,如未采取有效地控制措施,则会使主所35kV母联310开关自投,从而引发配电自动化故障。
        2.2框架保护动作故障
        框架保护动作引起配电自动化故障的现象,主要表现在电流型框架保护。一方面EP-1框架泄露设备自身的保护动作,导致直流进线开关、交流进线开关发生跳闸现象,而直流馈线的开关则不会发生跳闸现象,接触网通过直流母线实现越区供电;另一方面,EP-2框架泄露了保护动作,直流馈线开关、直流进线开关、整流变交流开关以及邻所直流馈线开关全部发生跳闸,进而导致配电自动化发生故障,影响供电情况。


        2.3环网电缆故障
        在配电自动化中,环网电缆故障是常见的故障类型之一,影响着地铁整体的运行状态,其发生故障时的表现为:线路差动保护动作发生跳闸,而发生故障的电缆进线会导致变电所中35kV母联开关发生自投,进而影响配电系统的运行状态,甚至会影响城市地铁的运行。
        3电力系统配电自动化的故障处理技术
        3.1针对主变压故障的解决措施
        在主变压器中,安装保护装置可迅速解决该故障,变压器温度明显升高,如温升超过其可承受的极限,就会发生故障问题。对此,工作人员需结合实际在变压器中安装瓦斯保护,避免发生严重的故障问题。由于温度过高会影响油气分离的效果,对此,工作人员应在安装瓦斯保护的过程中,设置保护参数。安装瓦斯保护后,如变压器运行中出现明显的问题,则会自动发出警报和保护动作,以维护系统的安全运行。再者,故障差动保护也是较为常见的问题。在电力系统运行的过程中,任何一台变压器出现故障均会直接影响系统的运行状态,如情况十分严重,还会使部分区域出现断电的问题。针对这一现象,电力调控中心在收到故障信息后,需确定开关动作和跳闸报警的具体类型,值班人员也要及时检查主变压器,讨论故障问题的解决措施。如由一路110kV进线失压缩引发的配电自动化故障,主变压器低压侧机会出现开关跳闸的情况。对此,工作人员应认真检查并确认35kV母联开关是否出现自投问题,如未出现开关自投问题,则需将母联开关及时合闸,确保配电自动化的安全与平稳运行。
        3.2框架保护解决措施
        2号线地铁与南延线牵引变电所中,安装了两个电流型的保护装置,当整流器发生故障时便会启动保护装置。当直流断路器、整流机组交流进线断路器发生跳闸时,直流馈线断路器则不会发生跳闸,此时的故障牵引会使变电所越区供电,也就是说在这样的故障状态下,接触网不会发生停电现象,并且保障地铁的列车处于正常运行的状态中。当主流开关柜发生故障时,变电所、整流机组所有的断路器都会发生跳闸,这样的故障状态会影响所有的供电线路,影响地铁的运行。当所有的接触网均失电以后,则需要通过越区开关实现供电并切除线路故障,进而实现恢复供电的目的。当电位限制装置发生拒动时,框架保护装置就会发出警报,如果电压值超出规定的范围,则电压元件就会发生跳闸,此时接触网会单边供电,因此不会影响地铁的运行。
        3.3环网电缆故障解决措施
        环网电缆故障发生几率较大。对此,工作人员务必认真将研究和分析故障的类型及成因,出现环网电缆故障后,电缆两侧开关可自动跳闸,且其可自动切除电缆故障。35kV母联开关也会出现自投现象,随后可有一路进线供电。为此,技术人员必须仔细观察母联开关是否出现自投现象,若未发生自投现象,则要及时合闸。
        结语
        电力系统配电自动化的实现,能够解决供电的各个矛盾与供电问题,满足当下人们对电力的需求,促进电力行业发展。而对电力系统中故障的处理,要求人们必须全面分析,根据实际情况找到出现故障的具体位置,及时隔离、处理,只有如此,才可以提高配网自动化的技术水平,让其进一步发展与时代发展情况相符进入另一个发展阶段。
        参考文献
        [1]刘健,林涛,赵江河,等.面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究[J].电力系统保护与控制,2018(11).
        [2]于金镒,刘健,徐立,等.大型城市核心区配电网高可靠性接线模式及故障处理策略[J].电力系统自动化,2019(20).
        [3]林雪松,张蕾,倪长松,等.电力系统配电自动化及其故障处理策略[J].中国高新区,2019(23):120.
       
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