叶邓毅
河池金城江供电局 547000
摘要:配网线路一旦出现线路故障,需尽快明确故障点。传统故障定位采取的是人工检查线路,这不仅耗费大量人力、物力、财力,还极易引发安全事故,影响配电系统供电的稳定性与可靠性。配网自动化系统故障定位的实现极大地提升了配电网的稳定性,通过故障点定位可显著缩小接地故障排查范围,提升故障处理效率。但应注意的是,配网自动化系统接地故障的因素众多,当故障电流微弱时,故障定位难度依然很大,为此,本文重点探讨了小电流接地故障的区段定位方法,旨在促进配网自动化系统故障定位准确率的提升。
关键词:配网自动化系统;接地故障;区段定位方法
引言
线路出现故障后,需要尽快确定线路故障位置。当下,仍旧是采取人工检查线路的操作方式,这不但会浪费非常大的精力与资源,还容易在操作过程中出现安全事故,给居民带来不必要的麻烦,削弱了配电网供电的可靠性。因此,小电流接地故障定位问题一直是研究的重点。配网自动化的故障定位的实现,对提高配电网的稳定运行可以起到明显的作用。通过实现故障点的具体定位,可以大大缩小排查接地故障的搜索范围,进而实现了故障处理效率的大大提升。但导致配电网发生接地故障可能的因素有很多种类,并且有时故障电流也并不是很明显,实现故障定位的难度较大。因此,需要深入研究小电流接地的故障定位方法,提高故障定位的准确率。
1配网自动化故障定位技术概述
在电力系统中的一个重要组成部分就是配网技术,但是配网自动化技术的基础就是网架以及其他相关技术,核心就是配电自动化系统。在对配电系统状态进行监控的过程中,可以对不同的通信方式进行利用对其进行监控,在对配电系统进行运行的过程中,可以将主站以及子站进行有机的配合,科学以及规范地对配电系统进行管理。在配电中的故障一般可以分为两种,一种是暂态故障,另一种是永久化故障。在对配网自动化故障定位技术的状态进行判断的过程中,如果要保证配网的安全性及可靠性,就要对故障发生的原因进行分析。
2配网自动化系统中接地故障区段定位方法研究
2.1广域相量测量
小电流接地故障定位是中性点非有效接地方式与生俱来的问题,长期以来,人们试图通过变电站遥测故障信息或人工干预采集线路单点信息来解决这一问题,但由于上述两种方法均不适用于配网自动化系统定位方法、干扰因素众多,因而导致故障定位困难重重。为了解决这一问题,可采取广域相量测量法,结合中性点非有效接地系统特征,在配电线路设置多个单相接地故障信号测点,对故障零序电压、零序电流分布进行实时检测,并将所采集相量信息通过通信网络传播到服务器端进行处理,由于小电流故障点位机制数据流量不多、实时性要求不高,因而通常采取GPRS公网无线通信方式完成数据通信要求。关于广域相量测量点的选择,应遵循三个原则:一是在分断开关处设置测点,二是便于线路维护,在最佳巡线距离设置测点,三是考虑综合因素优化测点。
2.2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。
2.3开关设备故障定位技术
一般来说,最常用的开关设备有两种,一种是分段器,另一种就是重合器,通过对这2种开关设备进行应用,将设备的特性作为依据,对其进行设置。在对开关设备动作的时间以及次数进行设计的过程中,要定位分析配网中产生的故障。分段器就是一个和电源侧前级开关进行配合,在无电流或者失压的状态之下,会自动进行分闸。如果在设备中发生了永久性的故障,那么在将预订次数的负荷操作进行达到之后,分段器就会闭锁到分闸的状态,这样隔离故障线路区段的目的就达到,如果分段器并没有将预订次数的分和操作进行完成,那么其他的设备就会切除故障,之后设备就会将合闸状态出现后会经过一段时间的延时之后,就会将原先的状态进行回复。如果设备中再出现相关的故障,那么分段器在一般情况下就无法将短路故障电流进行断开。重合器就是一种结合以及保护功能,这是一种高压开关设备,可以自动的对重合器主回路的电源进行相关的检测。如果设备中出现一定的故障,就会对故障电流进行自动的断开,而且会将预定的延时以及顺序作为依据,进行不断的重合。一些供电局在对开关设备故障定位技术进行应用的过程中,对设备系统的巡视工作非常重视,会对这些设备进行定期的巡视和检查。
2.4固定小电流接地故障的定位
在定位固定小电流接地故障时,能够通过类似的方法进行故障的定位。其具体的实现,就是通过配置2台可以进行同步测量的电流装置,各自在变电站以及输电线路的沿线,对于母线的零序电压以及电流数据进行收集。其不同之处在于,线路上必须要拥有足够的监测点,以便实现故障定位。在此基础上,还要利用GPS卫星定位系统实现对各个监测点的资料完善,进一步完善GPS系统中的估算,采取FFT实现电压和电流信号的计算。此外,还必须构建信息服务端,随后完成服务端的分化处理,依照分化例数来实现故障范围的判断。
2.5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
为保障配电网正常运行,需对小电流接地故障进行迅速的定位。实现配网自动化系统对接地故障的自动定位功能,会非常有利于快速精准有效地对故障进行排除,维护配电网的稳定与安全。本文对接地故障的定位方法进行了研究,阐述了故障定位的基本原理。通过移动或固定小电流接地故障定位的方法,可以将故障点自动定位到配网线路的分段或分区,有效地提高了运行人员巡线查找故障的工作效率。
参考文献
[1]廖登伟.配网自动化故障定位的问题研究及应用[J].通讯世界,2019,26(8):253-254.
[2]叶秀航.配网自动化故障定位的问题研究及应用[J].技术与市场,2019,26(6):131-132.