配电网自动化系统线路故障区段查找分析

文/陈晓明，广东电网有限责任公司中山供电局

由于我国的社会经济起步较晚，关于供配电系统自动化技术的应用尚处于摸索与试点阶段，国内目前只在一小部分地区进行试点的建设工作，就整体的发展而言，目前配网馈线自动化率在多个城市中的应用低于百分之十。另一方面，由于我国目前尚未形成一套完善统一的模式，不同的设计方案之间的需求存在不同的差异，因此该领域的发展目前仍处于初期发展阶段。因此必须加大对配网自动化在研发工作方面的投入，才能够有效地提升配网自动化设备的综合质量与水平。

1 配电网馈线自动化系统的功能

该系统的工程主要分为5 个部分。包括：（1）故障处理功能一旦系统在发生故障问题的情况下，立刻启动自动化判断与隔离功能，等待故障问题得到有效地解决之后，系统自动恢复正常供电的状态。 （2）遥测及遥控功能 遥测及遥控功能的关键作用是能够对供电系统的实时监控展开及时有效的检测和管理工作。 （3）重合闸控制功能 当断路器检测到线路电流过高的状态时，会在短时间内出现跳闸情况，断路器处于自动开断状态，此时重合闸控制系统就会迅速投入工作，启动电源重合闸的功能对断路器进行控制，恢复线路送电功能。（4）负荷管理功能 监测配电网整体的综合负荷程度并且给出相对应的调整方案。（5）过电流记录功能 通过实时监测记录电流数据，排查故障情况。

2 配电网馈线保护技术的发展现状

2.1 过电流保护

过电流的保护方式是属于过去传统的保护方式之一。由于受到企业经济运营成本的因素的影响，过去针对配电网馈线的保护方式一般都是使用电流保护这种基础保护措施，这种保护措施比较适合长度较短的配电线路使用，一般会在以下两种状态时采取此类保护方案：（1）反时限电流保护。这种保护方式在时限的契合性方面同时需要应对不同电流程度的时限状态。（2）三段电流保护 这种保护方式的特征体现在更加快捷、灵活等特点。并且在不同程度上还能够合理地控制运营成本。而缺陷则体现在：电流保护模式始终会将馈线看作一个系统的整体形态，一旦馈线发生故障，就需要在短时间内立即切断整体的线路，从而导致对该故障区域内的线路以及设备产生重要的影响，为供电系统留下了安全隐患。另一方面，由于这种方式主要是依靠延长市场来对保护目标进行选择，因此在一定程度上会对供电设施使用周期产生较大的影响，同时也延长了解决故障的时限。

2.2 馈线自动化

在目前的发展阶段，能够充分发挥配电网馈线的保护作用需要从馈线自动化基础上出发。该保护方式包含了两项及其重要的系统保护，包括：（1）馈线自动化 充分利用强大的通信功能并在有效的时间内完成信息的采集工作，并且能够科学、合理地整合与之相关的程序，为馈线提供及时、有效的保护措施；（2）配电管理系统这种系统保护需要合理地运用与结合专业的管理方案以及技术的应用，来提升配电系统的自动化管理质量。这种保护方式能够在不同的程度上突出传统电流保护以及重合器保护措施的有效性，不仅缩短了解决故障的时长，同时也加快了恢复供电的时间。

3 配电网自动化系统线路故障区段查找原理

3.1 馈线故障区段定位

在一般情况下，针对馈线故障区段来进行定位能够在短时间在解除危机与安全隐患，确保配电网的安全、稳定运行。但与此同时，在对故障区段进行评估的过程中需要用到辐射状网及树状网，来评估馈线沿线以及各个不同的断路器之间是否有发生故障电流的情况。一旦馈线上出现单一故障问题，需要立刻明确故障区段是否是由于电源侧沿着线路末端的具体方向是由有遭遇过故障电流的断路器一直到首个未曾出现故障电流断路器的所有区段范围， 来对故障区的整个范围进行精准定位，确保故障问题能够得到及时修复并恢复供电。

3.2 事故跳闸断路器定位

为了能够促进判断功能在针对断路器的运行状态进行更好的监测，并且确保故障电流是否会影响到断路器的正常运行，必须在断路器的上方位置安装FTU 装置，需要注意的是，因为隔离故障区段未能够有效地按照不同类型的断路器固定不同标准的定值，不同类型的断路器之间虽然存在一定的差异，但同时也可以使用相同的定值。当故障区段在采取隔离措施之后，得到精准定位的跳闸断路器的也就成为非故障区段启动自动恢复供电的核心作用。

3.3 事故跳闸断路器定位矩阵

在出现故障问题之前，采用断路器的状态信息矩阵A 排除事故发生后断路器的状态信息建立矩阵B，通过这种方式即可得出结论，也就是跳闸断路器发生故障问题。根据上文所发现的相关问题，可直接采用事故跳闸断路器对其进行定位矩阵C 来明确因素。一旦明确矩阵C 位置的第2 个元素值是1，即可确认在出现故障问题以后需要由断路器2 跳闸来对故障电流进行切断。根据过去的推算方案得知，故障区段通常都是出现在断路器 的3 与4 的范围内。针对这种情况需要通过自动恢复功能来将断路器2 调至合闸上。充分利用计算机技术，来实现馈线的自动化功能，有效判断故障段的查找与隔离工作。

4 结束语

综上所述，本文介绍了配电网馈线的保护特征与具体的保护作用，并且提出部分针对配电网自动化系统线路故障的应对策略，为供电系统提供一些参考促进供电企业的发展。