饶希达 缪进荣 牛天尧
国网上海松江供电公司 上海 201600
摘要：10 kV配网是配网系统的重要组成部分，对保证配网的安全稳定起着至关重要的作用。因为采用高压输电，线路故障问题是非常容易产生的。为提高配电站的配电效率，为用户提供安全、稳定的网络系统，同时提高配电系统的综合服务，应对10 kV配电网进行状态监测，不断改进故障诊断技术。本论文主要对10 kV配网运行状态监测与故障诊断技术进行研究。
关键词：故障诊断；监控；10kV配网；应用
引言
城市和农村的发展以及对电力需求的增加，使得10 kV配网的覆盖范围不断扩大，也增加了故障发生的可能性。在配网线路缺乏有效监测的情况下，只能采用逐段拉路摇测绝缘的方式进行故障排查，效率低下，查找困难，停电面积大，停电时间长，经济损失巨大。所以，10 kV配网中需要采用故障诊断和监测技术来有效地管理配网。
1电力电容器相关改善
作为电力系统中应用较广泛的设备之一，电力电容器主要用来补偿系统的感载无功，它在整个补偿装置的总容量中所占比例很大。没有足够的无功供电，就会降低系统电压，最严重的后果就是造成电压大崩溃，进而引起系统崩溃和大面积停电事故。此外，功率因数和电压的降低也会使电气设备利用率不高，经济性下降。HVDC在我国长距离大容量输电和电网互联中发挥着重要作用，取得了很好的经济效益，但 HVDC工程的不断增加，给 HVDC技术尤其是设备的安全稳定运行带来了挑战。在这些设备中，滤波装置的安全保障十分重要，并装有大量的滤波电容器。补偿和滤波电容器属于电力电容器范畴。因此，电力电容器的安全运行对整个电力系统的稳定和正常供电起着至关重要的作用。
2配电线路故障诊断及运行监控系统工作原理
配电网故障诊断与运行监测系统以计算机网络技术、通信技术、电子技术为基础，通过对配电网的保护、监测与控制，解决了单相接地故障检测、数据传输、控制设备工作电源等问题。该系统通过移动通信网(GSM)实时监测配线的负荷电流、相间短路故障和单相接地故障等信息，并将其传输到后台管理系统，使线路运营人员能掌握线路的运行状况，及时发现故障信息，并通过系统远程控制断路器，对故障点进行分区隔离或切断。
3配电线路故障诊断及运行监控系统组成
3.1状态监控与故障诊断系统
供电系统一般采用10 kV配网，10 kV配网运行状态监测与故障诊断对提高电力系统的安全性具有重要意义。在10 kV配网运行中，故障诊断和状态监测系统主要由接地故障点巡检系统、前端采集系统、软件管理系统等组成，采集故障信息，接收故障信息，分析线路运行情况，实现对整个配网系统运行状态的安全控制。
3.2接地故障点巡查系统
接地故障点巡检系统是地线专业检测系统，是10 kV配网运行状态监测的重要组成部分。线路故障信号检测主要通过线路上的监控设备进行数据分析，10 kV配网故障主要通过单相接地进行判断，故障判断后需要线路技术人员通过检测分析报告进行故障定位，缩小线路故障范围，帮助技术人员确定检修位置，提高线路实际检修和检修的效率。
3.3前端采集系统
在10 kV配网中，前端采集系统是状态监测和故障诊断的基础，它直接影响着10 kV配网运行状态监测和故障诊断。通过在10 kV配网线路的相应位置安装信号采集装置，实现对线路运行状态的实时监控，实现前端采集系统的正常运行。在10 kV配网系统中，前端采集系统的精确度影响着整个10 kV配网系统的故障诊断和监测，如果前端采集系统发生故障，自动检测10 kV配网故障将无法完成对系统运行状态的监测和故障诊断，从而导致整个系统出现假死。
为了提高故障诊断的有效性，首先要保证前端采集系统的质量，做好前端采集系统设备和装置的检修工作，提高线路数据采集的准确度，确保在线路发生故障时能及时监测到故障并分析故障原因，以便及时消除安全隐患，提高10 kV配网运行的可靠性、安全性和稳定性。
3.4软件管理系统
系统软件是转台10 kV配网运行状态监测的核心系统，它利用计算机远程技术、网络控制技术、软件技术等建立控制中心，把检测设备各线连接到网络软件系统，通过控制系统将前端采集系统采集到的故障信号传送到控制中心终端，再用软件技术进行故障分析，完成对全10 kV配网运行状态的整体监测分析。当控制中心检测到10 kV配网运行状态不稳定或线路出现故障时，即自动切断前端采集系统中的分合式断路器或者隔离线的故障区域，再将故障信息传送给软件管理中心进行故障分析。
4状态与故障诊断系统自动化技术的应用
4.1设备及系统的安装
构建10 kV配网状态监测系统和故障诊断系统，首先要在配网的相应位置安装型号匹配的断路器，作为判断软件系统故障的依据。该断路器应与二次接线、 FTU设备连接，并将蓄电池连接成供电系统的前端，构成10 kV配网系统的前端采集系统，与接地故障点和软件系统连接。
4.2系统故障检测的应用
在10 kV配网实际运行过程中，一般都会有技术人员进行定期故障检查，以保证10 kV配网安全稳定运行。由于配网规模的不断扩大，人为造成的故障检测速度缓慢，影响了用户的正常用电，因此不能适应现代10 kV配网系统的发展。对配网设备、配网线路及线路安装相应的接地故障检测装置、断路器等，及时将配网系统中出现的线路故障问题反馈给控制中心，通过软件管理系统找出故障点，及时排除故障。当遇上强风、暴雨、雷击等大范围线路故障时，能及时发现故障，自动故障检测系统能自动切断合断器，将故障线路隔离开，防止高压触电事故发生，并及时采取安全措施，把10 kV线路的安全隐患降至最低。另外，一些潮湿地区的线路长时间大修易引起线路故障，通过在10 kV配网系统内部建立运行状态监测装置，应用自动化故障检测技术对10 kV配网的线路安全问题进行检测，不仅可以降低线路安全管理的成本，而且可以大大提高配网的线路故障检测质量，更可以在很大范围内进行配网故障的检测和诊断，促进供电企业组织结构的更新改造。
4.3检测流程
通过在开关箱体一侧施加电压，观察瞬态对地电压法和超高频电压法两通道是否处于平衡放电状态。通过对开槽一侧施加电压，引导两通道平衡放电。用示波器触发各通道波形，各探测点触发一次，并与各探测点波形进行对比。利用瞬态对地电压，把探测点均匀地分布于开关柜的表层，并使之牢固固定，将传感器探头、 UHF天线等探头放置于相应的探测点，再对探测点逐个采集波形。在测试期间，要适当地调整示波器旋钮，使每次测试时间保持在20毫秒以内。利用示波器，通过固定传感器探头和检测点，动态调节压力，可以在不同电压下测量开关柜的放电极值。利用瞬态对地电压法和 UHF法检测开关柜的放电极值，可避免适度影响放电检测。另外，由于 UHF天线位于开关柜外部，因此不会影响开关柜的接地性能，使检测结果更为真实准确。一般而言，在实际检测中会出现压损现象，变压器输出电压为9 KV。当发现开关柜中有局部放电现象时，即压值不变时，信号频谱较宽，则10 kV配网系统会因自身湿度升高，导致绝缘性能下降而产生局部放电现象。利用超高频联机检测技术的优点，可以有效地抵抗外界干扰，提高10 kV配网运行状态监测和故障诊断的准确度。
结束语
确保10 kV配电网安全稳定运行，对于维护社会和谐稳定意义重大。所以在配电网的建设过程中，一定要谨慎小心，做好前期规划工作，并加强日常维护力度，及时发现和消除安全隐患。应在线路承受范围内供电，以延长变压器使用寿命。此外还应考虑自然因素对配电网的影响，一般可采用避雷针来避免配电网的雷害，使我国配电网长期处于安全可靠的状态。
参考文献：
[1]曾辉强.10kV配网技术中常见故障及防范措施探究[J].科技风，2018（36）：241.
[2]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.