王舒平
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摘要:本文针对配电自动化在配网故障处理中的作用进行阐述,介绍了配电自动化的相关概念,探讨了配电自动化应用的优越性,并针对具体案例进行分析,介绍了配电自动化在配网故障处理中所具有的重要作用以及存在的问题和解决对策,希望能够为相关工作人员提供一些参考和借鉴价值。
关键词:配电自动化;配网运行;故障处理;作用
配电网是向用户供电的重要环节,也是确保供电可靠性和稳定性、提升用户服务质量的关键。但是,由于配电网在运行过程中存在负荷分布不均、长期遭受雷电等自然环境和人为因素的破坏等问题,配电网往往会出现一系列故障。根据相关资料表明,多数用户停电都是由于配电网出现故障而导致,而其主要集中于中压配电网。所以,配电运维人员需要能够迅速找到配电网的故障点,并有效地将故障进行隔离,从而使供电恢复,避免因故障停电而对人们的生产生活产生不良影响[1]。
一、配电自动化概述
配电自动化主要是以一次网架和设备为基础,并对计算机、信息化以及通信等相关技术进行综合利用,通过相关应用系统来有效实现信息集成,从而监测配电网,对其故障问题进行有效控制和隔离。配电自动化技术可以进一步保障配电网供电的可靠性,极大地提升供电质量,使配电网高效可靠运行。现如今,随着科学技术的不断发展,配电自动化技术也在进一步完善当中,故障指示器能够快速定位故障位置,智能开关在馈线自动化技术中的应用则可以为故障区间的判定、隔离和非故障区间的恢复供电提供重要依据,使故障停电时间大大缩短,有效保证了配电网的供电可靠性[2]。
二、配电网自动化功能与存在的弊端
(一)配电网自动化功能分析
现如今,随着电力事业的快速发展,配电网自动化技术在电力系统中所发挥的作用也更加突出,其所具有的功能主要包括以下三个方面。首先,配电网自动化技术能够使电力系统的可靠性得到提升。通过故障定位、隔离及对非故障区间供电的恢复,可以使供电质量和供电可靠性得到有效提升。其次,通过该技术的应用可对电力系统的运行情况进行实时监控,方便配网运维人员及时对其运行状况和相关信息进行掌握。一旦电力系统的运行出现问题可快速进行应对,从而减少安全隐患,也使得故障所造成的损失大大降低。最后,能够有效监控电网运行中的电压情况。一旦电压出现异常,配电自动化系统可对电压进行自动调整,并利用监控系统及时发现存在的故障,保障用户的用电安全性,确保供电系统的安全稳定运行。
(二)配电网自动化弊端分析
虽然通过应用配电自动化技术,可以进一步保障电力系统的安全运行,提升用户用电的可靠性,但通过分析配电自动化技术的发展现状,发现其在性能以及结构设计等方面仍然存在着一定的缺陷。首先,配电自动化系统的设计水平有待进一步提高。其主站端的功能和应用匹配度相对较低,缺乏沟通能力,这也导致配电网系统无法有效满足相关电力系统的用户网络分配需求,如果不能及时对相关技术进行更新,将会影响到配电网的自动化发展。其次,在配电网自动化设计中,未对其自动化技术功能进行全面考虑,导致系统的功能存在重复现象,严重浪费了资源。同时,由于功能重复还会使电力设备的故障发生概率有所增大,导致相关设备在具体运行过程当中容易出现相关故障问题[3]。
三、配电自动化技术在配网故障处理中的应用
配电网是电力系统的末端装置,也是向相关用户进行供电的关键环节,通过确保配电网的有效运行,可以进一步提升供电可靠性和用户服务质量,同时还能够有效保证电力系统的运行稳定性。随着配电自动化技术的有效应用,相关配网故障问题也得到了有效处理。
(一)基于故障指示器的故障快速定位技术
可在架空线路、电缆等关键节点安装故障指示器,从而对故障电流通路进行指示。随着我国科学技术水平的不断提升,多数故障指示器不仅可以对短路故障进行指示,同时还能够有效检测单相接地故障。配网运维人员可在线路分支点和用户进线等位置对安装故障指示器,一旦出现接地故障或短路故障问题,可通过变电站到故障点之间的故障指示器,有效对故障电流进行检测,进而发出相应的告警信号。同时,故障指示器可以收集相关的电流信号和故障信号,并实现数字化,通过光纤和无线通信将采集到的信息快速传送回配网调控中心或配网主站。配网运维人员可以结合故障指示器对故障区间进行迅速定位,从而使故障的巡线过程得到优化,缩短巡线时间,极大地提高了故障的处理效率,也有效地提高了供电的可靠性。
(二)馈线自动化技术
传统10千伏配电线路所使用的柱上开关主要为普通的柱上负荷开关,断路器可对故障电流和负荷电流进行分断,而负荷开关只能对负荷电流进行分断,无法对故障进行自动切除,因此虽然配置普通负荷开关设备简单。具有较高的经济性,但在具体应用过程当中存在着明显的不足。首先,当主干线和分支线上出现故障时,无论该故障是永久性还是瞬时性的,都会导致变电站的出线开关发生跳闸,此时,非故障区间也会受到影响,进而造成大范围停电。其次,在将故障进行隔离时,变电站出线开关往往会多次分合闸,极易导致非故障区段出现多次停电现象,同时也会给系统带来相应的冲击。最后,每次发生故障问题时,都需要配电运维人员进行全线排查寻找故障点,这不仅耗费了大量的人力,而且浪费了大量时间。除此之外,配电运维人员无法实时监控断路器和负荷开关的具体工作状态。而馈线自动化技术很好地解决了上述问题。目前,在线路配置的馈线自动化开关,具体包括以下三种类型。
第一,智能柱上断路器,其主要配置保护和自动化控制功能,能够对短路电流及负荷电流等进行切断,具备速断保护及带时限的过流保护功能和重合闸功能,其主要在主线或支线上安装,实现支线故障就地隔离。
第二,智能柱上负荷开关,其主要是在传统负荷开关上安装了自动化控制单元,可对负荷电流进行切断,根据现场运行需要,可以配置为电压时间型或者电流型。除此之外,该设备还具有压延时合闸和无压延时分闸等相关功能,可以有效实现故障区间的自动隔离和非故障区间的恢复供电过程,通常在主线上进行安装。
第三,用户分界断路器,可以结合现场的实际需求,有效配合馈线出线断路器和配电线路上的自动化断路器,采取保护定值级差配合的方式,对用户侧相间短路和单相接地故障实现自动切除,防止上一级的设备和线路出现跳闸现象,使停电范围得到有效缩小。
结束语:
综上所述,配电自动化是配电网在未来发展过程中的必然趋势,应用该技术可以有效处理配电网的各类故障。目前,在配电自动化技术应用过程当中还存在着一些不足,对此,相关工作人员需要进一步加大研究力度,并针对该技术应用中所存在的问题进行深入分析,采取合理的解决对策,优化配电自动化技术,使其更好的在配电网故障处理中发挥作用。
参考文献:
[1]钟卫军,李颖峰.集中型配电网馈线自动化在通信中断时的 故障处理方案[J].电气开关,2019,57(5):89-90,96.
[2]杨福,臧璇,瞿寒冰, 等.基于配电自动化的配网单相接地故障定位与自愈[J].电力科学与技术学报,2020,35(4):176-180.
[3]何山.基于EPON技术的配网自动化系统研究与实现[J].电子设计工程,2020,28(6):45-48,53.
[4]席禹,陈波,袁智勇, 等.分布式馈线自动化仿真测试平台设计与应用[J].电子器件,2020,43(2):261-266.