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着重分析配网故障定位、隔离与恢复的研究

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【摘要】本文主要介绍了配电故障自动定位的三种主要方法和故障处理的过程,进而对于配网故障定位、隔离与恢复提出合提高措施,希望对该方面的研究有所裨益。

【关键词】配网故障;分析定位;隔离与恢复

前言

随着人们生活水平的提高以及农网和城网进一步深入改革,得到了快速发展。所以,用户对于供电的质量以及供电的可靠性有了越来越高的要求。在发生配电故障时,要求提高配电管理水平,即在发生配网故障立即进行故障定位隔离恢复供电,尽量减少停电的时间。因此,研究并实现配网故障快速定位,对于提高配网的稳定和可靠性有着非常重要的意义。

1. 配网故障自动定位的主要方法与过程

1.1重合器以及分段器进行故障定位的方法研究

在配电出现故障时,也就是环网在开环运行或者是辐射状的故障情形时,利用重合器及分段器这种方法,其原理较为简单,不需要人为操作,例如,若是安装在配网线路上的重合器在检测过程中发现故障电流的出现,很容易产生自动跳闸的情况,但是在一段时间后会重合器发生自动重合。如果分段器没有完成预期的操作次数,这时故障就会很快被解除了,重合器就需要稳定在合闸的状态。而且在经过一段时间之后会恢复到原来预定的状态,进而能够很好的为了下次故障的出现做好准备。但是这一方法对于设备的要求非常高,并且一定要分段重合器或者是变电所出现的故障。

1.2利用 FTU 以及 SCADA 配合法

SCADA系统也就是数据的监控与采集系统。该系统在电力领域有着广泛的应用,技术发展也日趋成熟,能够对现场正在运行的设备进行控制和监视,进而有效实现数据的采集、测量以及调节等功能。其工作原理是根据数据采集系统将获得的工况参数以及运行情况进行结果比较,再通过调节阀或者是与之配套的气动或者是电动机构组成的自动调节系统对于一些偏离原先设计工况的运行参数进行纠正。FTU(馈线终端单元)作为它的重要组成部分,发挥重要的作用。使用FTU 和 SCADA的通信网络以及配电网的自动化系统,进而能够很好的解决故障问题。其中FTU大致分为三个方面,即环网柜、户外柱上以及开闭所。还有可以使用FTU上的相关参数,在经过实际运算之后能够实现故障的准确定位,所以称之为 FTU 的故障定位方法。树状网和辐射状网以及另外一些处于开环运行状态的环网结构,在进行判断故障发生的区域时需要根据观察沿线的电流是否有故障就可以判断出来了。若是处于环网运行状态下,要是出现断路故障,就会从不同的电源点流向出现故障的点。

1.3通过用户故障的投诉电话进行判断出现故障点

通过用户故障的投诉电话进行判断出现故障点,这种方法的基本不需要专门的机械设备,仅仅需要用户发现故障的投诉电话进而有效的判断出故障出现的较为准确的位置。尤其是电话的发展和普及,很快的提高了人们的生活水平,因此这种方法有很好的发展前景。现阶段,有很多的供电企业在内部建立了相关的系统,即电话报修系统。所以,根据用户的反馈于报修系统的信息进而故障的定位,还可以制作出单独的应用程序,进行对配电网故障的补充和辅助的作用,进而能够快速的定位和故障隔离。

1.4配电网故障处理主要的三个过程

故障处理的三个过程主要是故障定位、隔离还有恢复。首先,故障定位。在故障出现的瞬间,就需要进行故障的定位和清除过程。这一程序大都是由配电网的继电自动化装置以及断路器在一起完成的,这一过程持续的时间很短只有几毫秒。该模式大都使用网络式的保护模式,大概通过主从模式的通信网络或者是对等模式的网络系统,能够有效的解决故障的选择性和快速性的缺点,进而能够使配电网出现故障也就是多级断路的情况下,会在距离故障点较近的位置跳闸。

其次,故障隔离。在发生故障的区域进行隔离以及在非故障区进行及时的恢复供电,持续的时间稍微长些,可以达到秒级或者是分钟级。近年来,随着我国经济的迅速发展,对于配电网的要求也越来越高,配电网的发展也越来越复杂,大部分采用环网供电或者是电源供电的模式,所以在故障发生之后就需要进行故障的隔离,进而确保在在最小故障范围之外,也就是非故障区能够实现正常的供电,这也是配电网的最终目的。

最后,故障定位。进行故障点的准确定位后进行故障的有效排除。该阶段所需要的时间较长,一般需要十几分钟较长时间需要近几小时。但是,配电网络的线路结构非常复杂,而且分支较多,而且输电系统所采用的故障定位方法,一般情况下在配电系统中不适用,因为其故障的检测以及定位都非常复杂。

2. 配电系统进行故障隔离、恢复模式的建立措施

2.1重合器和分段器以及故障指示器方法故障恢复模式的建立

现阶段,在我国城乡的电网改造中,大多数采用重合器以及分段器,利用重合器以及分段器进行故障定位,还可以死根据用户故障的投诉电话进行判断,根据用户的位置以及出现故障的特点等能够及时的发现故障点,此外故障指示器的使用也是非常有效的,可以根据指示灯快速定位故障点,进而进行故障恢复模式的建立。这种有效且简单的方法,能够提高电网配电的稳定性,比传统的电流保护咋成本上有很大的优势。但是这些方法也存在一些缺点,故障的隔离时间持续较长,多次使用重合器对相关的负荷有很大的影响,也就是很容易产生负荷冲击,进而大大的缩短设备的使用寿命。

2.2通过FTU、SCADA还有通讯模块建立故障恢复模式

配网发展后期,大多数通过FTU、SCADA还有通讯模块建立故障恢复模式。配电网馈线(FTU)保护广泛采用电流过电流保护,因为考虑到经济原因,配电线路一般较短,容易存在不稳定问题,为了保证电流保护的选择性,采用反现电流模式,采用电流保护进而实现配电网保护,这一前提是将整个FTU看做一个单元,实现FTU分段,提高供电可靠性。FTU实现的核心是通信,将通信作为基础,进而实现配电网整体的数据采集和控制作用。其工作流程是在开关与开关之间产生故障时,线路的出口处保护使短路器动作,所以将故障的线路清除,此时系统将故障电流设在两个开关之间,实现故障隔离同时合上线路出口处的断路器,最后再合上联络开关,进而完成向非故障区域的恢复供电。

3.实例分析(请附上线路图进行分析说明)线路图不会画

配电网系统中的任意一处发生故障时,都是由故障定位与隔离的相关的快速算法,进而将故障区域隔离开来。本研究对胜利油田某采油厂的沿线进行细致的分析,将其结构展现在拓扑接线图上。比如在主干线的点上发生故障时,根据相关文献上的信息,确定开关的隔离操作类型值。因此,跳开开关就能够将故障区域隔离。在分支线点发生故障的时候,根据开关相关信息,使用快速定位算法可以得知流过故障电流的最后开关号,以及开关的隔离操作类型值。所以,跳开该开关就能够将故障区域隔离开来。

4.结语

总而言之,随着我国技术的不断开发以及配网改造的不断进行,各个地区配网也在不断得到提高,因此故障定位以及故障的特征检测技术也一定会得到很大的改进。在发生配电故障时,要求提高配电管理水平,即在发生配网故障立即进行故障定位、隔离和恢复供电,尽量减少停电的时间。

参考文献:

[1] 王艳松.陈永杰.基于 FTU 的油田配电网故障快速定位与隔离[J]. 产 品 与 应 用,2000,24(15).

[2] 白树忠.配电网故障自诊断、隔离与恢复软件的开发与应用[J].电力自动化设备,2000,20(2):20~22.

[3] 张 玲. 配电自动化故障检测、隔离与恢复模式分析[J]. 供用电自动化,2013,26(22).