電力系統配電自動化及其故障處理

彭進Summary：闡述電力系統配電自動化運行常見故障類型，故障的解決措施，包括接地故障、短路故障、雷擊故障、超負荷故障，根據具體的原因，有針對性地選擇相應的處理方案。Key：配電線路;應對措施;接地故障;短路故障;雷擊故障電能的供應與經濟的發展的存在密切的聯系，電力能夠為各類高新技術設備提供能源，使其生產效率得到有效的提升。目前，我國已經基本上完成了電網的全覆蓋建設，相關的電力資源調度的優化改建也在逐步開展。配電線路作為直接聯系用戶、傳輸電力的最直接環節，起到連接著用戶和電網的作用。配電線路分布范圍廣，幾乎長期裸露在露天環境中，受環境影響較大，時常造成配電線路故障，導致配電線路的穩定性難以得到保障。1電力系統配電自動化運行常見故障類型1.1接地故障接地故障作為配電線路運行常見故障，嚴重影響著配電線路的安全運行，根據當前具體實際情況，造成電路接地故障原因包括三個。具體主要體現在：（1）外力破壞：例如冰雪覆蓋、線路遭到雷擊、大風導致樹木壓塌配電線路。（2）在配電線路的運行過程中，由于管理不到位造成接地故障。例如，配電線路質量未能夠達到國家的標準規定，絕緣子、變壓器長時期運行，容易出現斷裂及老化等問題，從而造成接地故障。（3）人為因素：相關工作人員在對配電線路進行檢修時，由于操作不規范，給線路造成損傷。鑒于此，為了降低故障所帶來的影響，需要對接地故障產生的原因進行分析，有針對性地制定相應的措施，降低配電線路的絕緣故障所造成的影響，確保人們的生命安全。1.2短路故障在電力系統當中，短路故障是常見的故障類型。在配電線路當中，這一故障的危害源于瞬時過電流對設備產生沖擊，甚至還會產生連鎖反應，使原本線路的薄弱點進一步受到沖擊，擴大了故障范圍，它是對配電線路造成傷害最大的故障。根據短路故障研究發現，電位導體產生短接現象成為故障發生的主要原因。同一線路中絕緣層破損也是其故障發生的原因之一。此外，在配電線路施工過程中，因施工工藝不良、驗收不嚴格，同樣會增加短路故障發生的概率。例如，在線路敷設的過程中，如果沒有嚴格按照相關標準規范進行導線對接，接頭施工工藝不良將導致長期運行中接頭發熱，久而久之將燒斷接頭引起相間短路。1.3雷擊故障雷電故障是配電線路常見故障之一，它的出現具有季節性、地域性的特點。雷擊故障主要發生于夏季雷雨季節、空曠地區或山區，云層中電荷聚集過多產生的放電現象，云層中攜帶的電荷屬性與地面是異性，因此互相吸引，這也是造成雷擊的主要原因。在配電線路的實際運行過程中，由于長期傳輸電流，這就會使線路表面出現輻射場，個別導線、設備尖銳處在空曠地帶往往會更加容易吸引雷電。當發生雷擊現象的情況下，將會造成線路、設備損毀，甚至嚴重的情況下，還會造成周圍設備著火燃燒，嚴重影響區域內配電線路的安全穩定。1.4超負荷故障超負荷又稱過負荷，是電流遠大于設備可承受電流的一種現象。針對超負荷故障而言，通常又被稱之為過載現象。在線路傳輸電流超過自身可承受的范圍時，線路局部連接不良處、薄弱環節處會出現過熱等現象，導致絕緣層出現損壞，從而形成短路、斷路故障，嚴重的情況下還會引發火災。當線路出現著火的情況，不但造成周圍設備出現損壞，而且燒斷的線路與地面接觸，還會造成單相接地故障，有人身觸電隱患。由此可見，超負荷故障與短路、接地故障存在較大的聯系。2電力系統配電自動化故障的應對措施（1）接地故障應對措施。根據相關數據分析，造成接地故障的原因很多，總體來講是因接地保護體系的平衡遭到破壞所致。在當前問題的影響下，導致解決結構的絕緣作用難以得到有效的發揮，從而造成線路的短接。在接地故障的處理過程中，需要預先測量需要檢測線路的電阻值。在實際的故障排查過程中，在未發現明顯斷線的前提下，可采用分段試送逐段隔離的方法，縮小故障范圍，最終找到故障點并及時消缺。當前10kV配網中，站內開關及配電線路分段開關、非界開關已逐步裝設單相接地保護告警裝置。在實際的應用過程中，相關設備通過識別零序電流值大小，判別線路負荷側是否有接地故障，起到警報、跳閘的作用。即當出現單相接地的情況下，該線路段上的警報器會向控制中心發出警報信息或直接跳閘。在單相接地保護設備的運行過程中，必須保證警報設備具備較高的靈敏度，提高故障的快速反應率。在對故障進行判斷的過程中，通常可使用GPRS設備對故障點做出準確的判斷。在實際的維修過程中，需要及時對絕緣子、避雷器等進行更換。（2）短路故障的應對措施。根據短路故障的特點，在發生短路故障的情況下，為了減少故障停電范圍，配電線路中的保護開關會自動斷開故障段線路，縮小停電范圍。在排查短路的故障點過程中，應根據短路類型、線路地域特點、季節性特點、是否有施工路段等等因素綜合考慮，結合二遙、三遙故障指示器動作情況，縮小故障點，最終找到故障點并修復。常見短路類型有柱上斷路器擊穿、外破斷桿斷線、小動物短路等，對不同的故障采取不同的修復方式，不能一概而論。無論何種修復方式，都應以“先復電后搶修”“能帶不停”原則，確保最短時間、最小停電范圍修復故障。（3）雷擊故障的應對措施。為減少雷擊故障發生的概率，通?？刹捎玫拇胧┌友b脫落式避雷器（或固定間隙避雷器）、接地線路的電阻測量及更換絕緣子等。各個地區應當根據當地的具體實際情況，有針對性地采取應對措施，確保配電線路防雷設備能正常運作?，F如今，10kV配電線路常采用固定間隙避雷器，傳統的直接式氧化鋅避雷器逐步被淘汰，一旦發生雷擊故障容易導致避雷器擊穿造成單相接地故障發生，而固定間隙避雷器能有效地阻止該情況發生。山區線路中，雷雨季節時常出現雷擊故障，而線路避雷器裝設密集程度又高，運維人員往往束手無策。避雷器起作用地關鍵在于接地電阻，山區線路接地電阻往往較高，制約了避雷器發揮作用，為此可采用減阻劑，減少線路接地電阻。現階段，傳統陶瓷絕緣子在國內廣泛使用，在污染嚴重、污閃頻發、雷擊高發區，該絕緣子無法應對配電線路保護需求，需要及時更換掉陶瓷絕緣子，采用硅膠材質絕緣子。（4）超負荷故障應對措施。超負荷故障是由配電線路中電流過大所致。其中超負荷故障預防措施目前較為單一，即電流值穿透、熱成像法等，通過系統電流峰值、發生時間確定、線路測溫確定等方法，能夠對線路超負荷位置做到全面了解，為后續維修工作的開展提供了保障基礎。在實際的維修過程中，對卡脖子的線路采取增加線徑、對載流量不足的開關、刀閘采取設備更換的方式開展維修工作。必須意識到線路本身的溫度對絕緣層的影響十分重大，要采取措施避免絕緣層電阻值下降后所造成的隱患，與此同時應當注重檢修過程中的施工工藝，避免線路接頭施工工藝不良引起發熱，對后續設備發熱情況分析會造成誤判。3結語隨著社會經濟的快速發展，電力行業起著積極的推動作用，同時對于電力穩定性、安全性有較高的要求。在電力系統的實際運行過程中，經常會出現配電線路方面的故障，不但影響著電力系統運行的穩定性，而且還對電力行業的聲譽造成較大的影響。在這種情況下，電力企業需要對常見的故障類型進行詳細分析，并且根據具體出現的原因，有針對性地選擇相應的處理方案，這樣才能夠提高電力系統的運行效果，最大程度發揮電力系統在經濟發展中的作用。Reference：[1]羅創濤.淺談常見電力系統配電自動化運行故障及其解決方法[J].科技與企業，2014（06）：290.