10kV配电线路故障快速定位隔离装置的探究

马增超 霍 磊 刘 鹏

国网山东省电力公司庆云县供电公司

10kV配电线路故障快速定位隔离装置的探究

马增超 霍 磊 刘 鹏

国网山东省电力公司庆云县供电公司

近些年来，随着我国科学技术的发展，从而也推动了电力企业的发展。电力企业将先进的科学技术有效的应用于配电网运行中，全面的提高了配电网的运行质量。就10kV配电网而言，如果配电线路发生故障，势必会造成大范围的停电，影响到电力企业的供电质量，也影响到电力企业的发展。因此，通过利用现代化技术对10kV配电网中的配电线路故障进行自动定位及隔离，能够缩短故障处理的时间，并且不会影响到其他线路的正常工作，确保了用户用电的质量，有助于实现电力企业经济效益及社会效益的最大化，对电力企业的发展非常有利。

10kV配电线路故障；快速定位；隔离装置

1 快速定位隔离装置构成

对于10kV配电线路快速隔离装置的构成主要是由主机、软件、监测系统以及线路电压互感器等部分组成。若是相应的中性点非直线接地配电系统出现了单相接地故障，或者是出现短路事故，那么监测控制终端将会利用线路柱上的开关采集到相应的电流数据，主要是在线路柱上开关中含有相应的电流互感器，以此能够对采集短路的电流以及零序电流。在采集电流数据之后便会利用GPRS无线通信系统将其输送到主机，主机会对采集的数据进行分析，从而来查找到具体的故障位置，并且会下达切断线路支线或者分线段柱开关的命令，主要是利用GPRS无线通信方式向监测控制终端下达一些命令，以此来切除并且对故障区域进行隔离，保证非故障区域的可靠稳定供电。在故障隔离的过程中，最为主要的便是对10kV配电线路运行状况的监测，因此必须要加强相关调度人员的责任心，使其能够认真严谨的工作。

2 配网线路故障定位技术原理

2.1 故障检测设备

该设备的运行原理为：配网出现接地故障或其他故障时，通过采样的方法来进行相位对比，具体的采样对象为：接地瞬间电流与电压的首半波，对二者的相位加以对比，当发现前者大于后者时，意味着输电线对地电压下降，此时一旦有接地故障出现，该检测设备就会把故障信息及时传输至监控系统中心，对应来有效定位。相反，则意味着配网良好如常运行。对于短路故障的判断，则需要人为地分析判断短路电流有无突变现象，以及继电保护有无跳闸等，从中来分析短路故障。

2.2 故障指示设备

此设备的运行原理为：电流流过导体过程中，磁场触发指示设备，当电流较大、已经高于指示器中的额定数值时，势必发出信息。当故障于白天出现，指示器则出现翻牌现象，相反，夜晚故障时，指示器则对应发出光信号。同故障检测设备相比，此指示设备成本更加低廉，通常将二者联合使用，发挥各自优势。一般来说，故障检测设备配置于负荷开关所在位置，而指示设备则设置在杆塔所在位置。

2.3 监控中心

监控系统大体涵盖以下设备，例如：信息控制系统、收发设备、系统应用软件。监控中心设置一个配网接线图，内部工作者凭借此图来监控配网各个线路的运行状态。通常来说，故障信号发出后，接收设备会收到此信号，并将其传输至在线监控中心系统，相关工作人员再凭借系统应用软件来分析故障，对应把故障信号呈现于人机界面，当发现一些线路中有故障灯变色时，意味着该线路故障发生。驱动报警系统也将对应提供故障警示信息，工作站将向故障负责人发送短信息，故障负责人参照短信提醒来围绕故障线路展开检查和分析，确保及时排除故障。

3 配电线路故障自动定位与隔离技术应用分析

3.1 配电线路故障自动定位系统

在10kV配电网建设中，需要根据需求和资金现状综合选择，以最经济的方式获得最优的故障定位效率。结合GPRSA通讯技术和故障指示器的基础上实现的线路故障监测系统则可以快速的完成线路故障的自动定位，进而有效的提高10kV配电网的供电可靠性。配电线路故障自动定位系统通常运用在检测相间和单相接地短路故障环节中，在开启了故障指示器的时候，其指示灯会呈现出红色，此时线路上的故障指示器会发出一个会被IPU所接受的无线调制编码信息，然后经由IPU进行一系列的解调解码操作，然后在综合了指示器所发出的编码信息和其地址信息之后，在发送至监控中心，这样安装在监控中心的数据处理和转发系统会对IPU发送过来的信息加以接受，随之进行解码处理，然后再通过104规约接口向监控中心的计算机传送之前处理完成的信号，在计算机接受以后在即使对其信息数据进行综合处理，其中涉及对错误信息的校正以及逻辑判断的运算，最后再根据综合处理结果将其故障通路定位标记在电子地图上，这样维修人员就能够结合电子地图中展现出来的故障分析结构来完成对故障的处理和排除工作。

3.2 10kV配电网中配电线路故障自动隔离系统

当故障定位系统发现故障后，不仅要能够及时的将数据反馈给中控中心，还要求能够最大化的降低故障给整个配电线路带来的影响，自动隔离系统正是为了避免配电线路大面积故障发生所设计的。当故障定位系统发现并提示故障后，自动隔离系统能够响应定位系统的故障信息，完成自动单相接地切除、短路自动隔离、定位故障点等功能，保护电网全线，并为后续的维修工作提供方便。目前，国内10kV配电线路大部分安装了过流和重合闸保护，但这种保护模式却灵敏性和选择性不足。为了提高隔离系统的灵敏度和选择性，可以用智能分界负荷开关来构建故障隔离系统。该系统拥有通讯模块和测控模块，当需要对某一段线路进行故障隔离时，能够准确的将故障线路隔离，并不影响其他线路的正常供电。虽然该系统无法实现全线覆盖，但由于其结构简单、工作可靠，在10kV农村配电网中具有广泛的适用性，其在10kV配电线路检测中已经得到了一定程度的推广和应用。

结语

在10kV配电网运行的过程中，配电线路故障情况下，自愈技术没有得到实现时，只有有效的应用配电线路故障自动定位与隔离技术，才能快速的对配电线路故障进行准确的定位，并且对相应的故障区段进行隔离，避免其他区段的线路受到影响，确保其他区段供电工作的持续进行，以实现最佳的供电效果，促进电力企业长远发展。

[1]毛宏斌.10kV配电线路故障快速定位隔离装置探讨[J].科技情报开发与经济,2009,36:188-189.

[2]张威.10kV配电网行波故障定位方案研究[D].山东理工大学,2015.