宋蒙蒙
特变电工新疆新能源股份有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：自国家“三集五大”战略实施以来，配网自动化逐步发展，了解配网自动化的内涵，深入掌握配网自动化相关知识，对快速定位线路故障大有裨益。本文深入分析线路故障中存在的各种问题，从而提出该系统中线路故障快速定位的方法。
关键词：配网自动化系统；线路故障；快速定位方法
引言
近些年我国社会生产生活对电力能源需求量逐步扩大，对配网自动化运行要求较高，在配网自动化系统运行过程中线路会发生不同故障，确保线路能有效优化，能对故障及时进行处理，发生各项灾害之后能及时控制。配电系统对于线路运行监管具有重要应用价值，能全面发挥出配网系统应用价值，对线路故障位置进行定位，能为各项技术应用提供有效保障。
1配网自动化系统线路故障类型
在配网自动化系统中出现线路故障多为线路接地、过流事故和各类速断故障等。其中接地线路故障主要指的是三相电流产生不平衡后会根据接地线路的情况发生零序电流，而在配网自动化系统中，零序电流也是线路故障判断的重要参考指标。一旦发生接地线路故障时，沿着线路接地点向电源上游及配网开关都会造成不同程度的突变现象。在配网系统中，可通过零序电流的变化情况分析接地线路的位置。而类似过流事故与速断故障，在配网中，往往通过配电主站远程逐级的在配网开关中提前设置好相应的速断和过流保护装置，一旦相对应的上一级故障线路出现跳闸现象，就能起到很好的隔离故障区域的作用，并利用开关故障闪烁功能对各类故障信息及线路状况进行曲线保存，为后期检修人员提供重要参考依据。在现实工作中，无论线路出现哪种线路故障，在实际排查时都是由故障点向电源上游发展，并对其产生逆向影响，因此，需要工作人员采用相关检测方法及时排除线路故障。
2配网自动化系统中线路故障快速定位方法
2.1基于重合器的故障定位
一般在配电线路断路装置上安装重合器，在作业前就设置好重合器，这样可以为配电线路开关控制、保护功能提供有效保障，是判断重合器故障定位的标准。
（1）如图1所示，如果K1突然出现故障，假如出线开关重合作业，会促使S1和S2有效重合，之后可以为S3的电压重获提供有效的保障。开关闸闭合后故障自然解除，供电功能有效恢复。
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图1 “手拉手”环网供电方式
（2）如果K1故障一直存在，当出线开关R1完成重合作业后，这时第一次重合的是分段开关的S1和S2，故障会随之出现间断断开情况，再进行（1）中所描述的方法。但是，这一故障的前提是电流一直存在，导致不能频繁进行出线开关和分段开关的预设工作。因此，假设分段开关进行两次的充分工作，这时如果S1与S3进行两次重合都没有成功，会造成自动闭锁的情况。此外，S3本身存在分闸情况，使得S2和S3的故障点出现了隔离情况。这需要时间来恢复，达到一定时间后，就可以使联络开关非故障区恢复供电。可以清楚看到，一旦在K1点发生故障，这时分界开关感应后会自动排除故障，且不会对主干线路造成太大影响。当交叉短路故障发生在K1点时，信息会直接反馈到L2线出线处，通过无线终端检测后发现出现跳闸的情况，同一时间分界开关也出现了跳闸的情况，之后在出线开关处利用重合器会延时的特殊性质，可以使主线路上的线路恢复供电。在进行重合器故障定位的时候，对配电自动化系统的通信模块需求不高，但是分段开关、联络开关和重合器之间要相互联系，以准确判断故障发生位置，之后为有效恢复非故障区间的供电提供有利保障。这一模式结构比较单一、造价较低，在通信不发达的地区非常适用。但是，这一模式不能很好地保证整个线路的稳定性，且由于没有通信功能，无法实时监控电网系统的负荷情况，所以一旦发生故障，往往无法及时提出解决办法。
2.2基于FTU的故障定位
在配电网设备开关处和电缆环网柜中安装馈线终端设备和无线终端设备，可以使设备实现智能化。通信主要依靠实时监控方法和线路采集中的电流、电压以及控制装置等信息，还可以经过配电自动化系统进行模块与主站的连接。一般想要实现配电线路的控制功能和保护作用，需做好配电自动化系统的主站综合监测、数据整合以及故障诊断工作。基于FTU及DTU的典型故障案例，如图2所示。
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图2基于FTU及DTU的典型故障案例图
如果K1故障没有办法恢复，要先通过相关的检测方法判断出线开关出现的跳闸故障；其次，将利用馈线终端设备和无线终端设备检测的电压故障信息、电流产生的故障信息一起传输到主站中心；再次，配电系统主站在收到所有反馈信息后，开始进行故障判断和故障具体位置定位工作，确定好故障发生的信息后，对分闸进行遥控操作发出相关指令，有效恢复L01合闸的控制系统后，恢复区域供电。所以，在目前配电自动化系统故障诊断以及处理过程中，使用最广泛的方法是环网供电模式。这一模式可以在较短的时间内快速找到配电故障发生的原因，并且在最快的时间内恢复非故障区域的供电，提高了配电网系统的供电可靠性。但是，这也离不开建立配网自动化系统，前期需要投入很大的一笔资金。所以，电网系统的每一步建设都要严谨，以保证配网自动化运行的质量。
2.3行波故障定位
“行波”是平面波在传输线上的一种传输状态，其幅度沿传播方向按指数规律变化。“行波故障定位”，即根据故障对波形的阻碍程度来判断其发生的位置，该系统是在线路的检测端向配电线网各个线路注入同一信号源产生信号行波，若信号行波受到故障线路阻碍，传输路径会发生改变，从而导致传输速度、行波传送时间发生改变。实际操作中，工作人员可根据线路上行波的速度差异以及行波传送的时间直接计算出故障位置，准确定位故障信息。该系统一般在第一阶段小范围模糊定位结束之后使用，一方面可节省故障定位的时间，另一方面，由于故障范围缩小，计算工作效率将大幅提升。
2.4信号定位法
模糊定位初步锁定故障位置，精细化故障定位可准确定位到故障点，但导致线路故障的原因复杂多变，要想及时开展线路抢修工作，还要检测出故障发生的原因，此时检测信号定位就可派上用场了。检测信号定位即在用电线路中注入检测信号，根据检测信号在故障位置反射信息的不同来确定故障类型，从而判断故障发生的原因。检测信号定位法在实际使用中会遇到以下三种情况：一、线路中高度故障；二、线路中间歇性故障；三、线路单相接地故障，每种故障的表现形式不同，检测方式也不同，实际操作中可根据线路中故障的严重程度决定使用哪一种定位方式。
结语
线路故障快速定位，可缩小故障影响范围，缩短事故处理时间，降低劳动强度，提高供电质量。采用小范围模糊定位、精细化故障定位、检测信号定位、高科技智能定位几种定位方法，对快速检测线路故障，明确故障范围，寻找解决策略意义非凡，稳步执行这几种方法，可推动供电行业更进一步发展。
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