智能配電網故障處理模式的選擇與應用
劉春輝
(國網湖南省電力公司武岡市供電分公司 湖南 422400)
摘要: 配電網是國民經濟和社會發展的重要公共基礎設施,它承擔著從電源側接受電能并就地或逐級分配給各類用戶的功能,是電網與用戶銜接的最后一環,能夠敏銳的反映用戶在用電安全、用電質量和經濟性等方面的要求,因而配電網的運行安全對供電企業來說是十分重要的智能配網故障處理技術需要不斷發展與更新只有掌握科學先進的故障處理技術才能達到對故障的動態監測、評估,從而更加高效地解除故障。
關鍵詞: 智能配電網;故障處理;模式;選擇;應用
1配電網運行中發生故障的原因
1.1線路設備老化嚴重
配電線路的一般情況是線徑長,分支多,線路未改造,設備老化嚴重,因線路走廊的清障工作未作徹底,違章建筑,樹害,山田建設造成導線對地距離不夠,低值、零值絕緣子較多,避雷器壞的也較多,導線松弛,弧垂過大,導線混線等原因,都有可能引起線路故障。
1.2人為原因造成配電網故障的表現
人為原因導致的配電網故障主要是因為盜竊、施工、車輛等原因造成。由于輸電網是銅制或鋁制,因此在一些偏遠地區,時常有不法分子盜割配電線路。在城市的施工路段,常常因為施工不慎,誤碰了配電網導致其故障。還有一些地區配電網架設的高度不夠,一些超高車輛高速駛過時,刮碰配電網發生斷路。
1.3自然災害造成的故障
自然災害對于配電網造成的故障可以按照季節來劃分,我們就按照春夏秋冬的順序來依次進行說明:春季通常會有大風,大風易將臨近線路建筑物樓頂基礎焊接不牢固的大型廣告牌或煙囪刮到,壓斷或倒壓在線路上造成斷電。同時線路周圍如果有樹木,在大風沖擊下可能會被刮倒然后壓斷線路。夏季多降雨,大量的雨水沖泡土壤將電桿埋在泥土中的部分泡軟或者腐蝕,由于農網電桿桿基大多數為土埋,如遇到雨水的大量沖刷和侵蝕,易導致電桿傾斜或倒塌;大雨易引起導線與金具或其他非絕緣體之間短路放電造成停電事故秋季的雷雨季節多有雷電,配電網不僅途經的路徑很長,而且經過的地方附近都沒有什么高大、密集的建筑物,地形比較空曠,很容易被電雷擊中,這種是比較常見的配電線路故障,出現避雷器損壞以及擊穿絕緣子的現象。冬季的冰雪如果大面積覆蓋在線路上可能會導致配電網松弛,大雪堆積到導線上容易導致倒桿斷線事故,同時當冰雪脫落時會導致導線跳躍,引起線路故,甚至被冰雪壓斷,從而出現線路故障。
1.4電路連接點溫度過高燒斷導致的跳閘
在進行配電網施工的時候一定要保證導線之間牢固地連接在一起,并且選擇符合規定的優質材料來施。導線和引流線的連接處在期運行的過程中由于外界因素的影響,很容易出現氧化的情況,電阻也會由于氧化而增加,這個時候如果通過大負荷的電流,連接點瞬間會產生高溫,更加激發了氧化程度,嚴重的時候就會燒斷線路及造成短路故障,破壞整個配電網。倘若配網線路發生問題,還可能出現大區域斷電的情況,嚴重時對整體線路用電都會造成影響。
2故障處理模式的種類與選擇
2.1集中式饋線自動化
該方式下,配電主站或子站通過快速搜集區域內配電終端信息,判斷配電網運行狀態,集中進行故障識別、定位,自動(全自動式)或通過人工遙控(半自動式)完成故障隔離和非故障區域的恢復供電。集中式饋線自動化(全自動化式)的特點是自動化程度高,響應迅速,不需要人為干預,適合用于網架結構復雜、規模大且對供電可靠性要求高的場合;其缺點是對通信要求高,投資大。集中式饋線自動化(半自動化式)對通信及投資的要求較全自動化式均大大降低,但仍具有自動分析、定位故障區段等功能,適于在供電可靠性要求較高的地區大量使用。
2.2智能分布式饋線自動化
該方式下,通過配電終端之間的故障處理邏輯,完成故障隔離和非故障區域恢復供電,并將故障處理的結果上報給配電主站。配電主站和子站可不參與處理過程。該方式的特點是無需配置主站、子站,可靠性極高,且能更好的適應線路變更。適用于對供電可靠性要求很高、但網架結構不是太復雜的場合。
2.3就地重合器式饋線自動化
該方式下,在故障發生時,通過線路開關間的邏輯配合,利用重合器實現線路故障的就地識別、隔離和非故障線路恢復供電。該方式不需要通信手段,建設簡單,但有越級跳閘等風險,適合于網架結構簡單,且對供電可靠性要求不高的場合。
2.4故障監測方式
該種方式下,在故障發生時,可通過線路上安裝的故障指示器對故障點進行簡單監測,方便維護人員迅速確定故障點。該方式安裝簡單,成本低,不依賴通信網,但故障時需人員現場操作,效率低,適合于負荷密度低、對供電可靠性要求低的農牧地區使用。
電網上,故障處理模式的選擇應綜合考慮區域供電可靠性要求、配網架結構、配電網運行方式、故障類型、負荷分布等因素進行選擇。
3智能配電網故障處理措施
3.1多分段多聯絡配電網和互為備用配電網模式化故障處理對于該種處理模式來說,其將饋線分成了多段,然后在應用過程中采用不同的聯絡開關和備用電源。在這種模式下,當配電網絡出現了故障時,此時,自動化設備可以第一時間找出故障位置所在,然后操控故障兩邊的開關,使其跳開隔離,然后通過利用備用電源,來實現分段供電恢復,在應用過程中,如果一個點出現了故障的話,此時僅僅需要直接跳開該電源點所在的線路的出線開關進行隔離,然后通過對饋線段的開關以及備用電源進行有效處理,進而實現恢復供電的目的。對于互為備用配電網來說,其通常會采用3條饋線,在其中設置相應的聯絡開關,從而可以有效提升配點網絡故障檢測的效率。
3.2分支線模式化故障處理
對于分支線模式化故障處理方式來說,其指的的是主干線網架按照相應的模式要求接線,在這種情況下,勢必會出現一些分支線。在應用過程中,為了更為有效保障主干線的正常運行,應該在主干線分段設置相應的開關,開關以負荷開關為主。同時,對于變電站的出線開關進行延時速斷保護,對于分支線開關來說,也應該設置相應的斷路器進行速斷保護。另外,要實現變電站出線開關和分支線開關的互相保護配合,當分支線出現故障時,只需要切斷分支線斷路器就不會就會進行跳閘操作,然后在相應的模式化處理過程中實現故障處理。
3.3多供一備配電網模式化故障處理
對于多供一備配電網來說,其有效管控了多條供電線路,然后設置一條單獨的線路,與這些供電線路進行有效連接,在日常應用過程中,這條線路是處于停運狀態下的,是作為一種備用線路的加以使用的,在配電網絡出現故障時,通過有效切斷故障區域的電流,通過跳開兩側開關來進行有效隔離,然后利用這一條專用的備用線纜進行電力的有效恢復,實現對故障對有效處理。
3.4 4×6配電網模式化故障處理
通過在配電網中設置4個電源點以及6條手拉手線路,實現了不同的2個電源點的互相聯絡,而任意三個電源點也都是其他1個電源點的備用。在這種情況下,當配電網絡出現問題時,3個電源點無疑可以分別承擔1/3的負荷。在這種模式下,如果配電網絡的主干線出現了故障的話,此時,需要先切斷故障電流,有效跳開該故障區域的最近兩側開關,然后結合客觀實際情況,有效閉合聯絡開關或者出線開關實現非故障區域的供電。如果故障出現在了一個電源點時,此時,就需要將3條線路的出線開關進行跳開操作,并閉合對應的聯絡開關,其他3個電源就可以有效發揮作用,擔負著相應的供電負荷。
4結束語
綜上所述,隨著智能電網技術的不斷發展,配電網故障處理模式也將會衍生出更多的種類,為提高配電網的供電可靠性提供保障。如何使各種模式的特點與電網本身的條件匹配,從而發揮出最理想的效能,最大程度的提高配電網運行的安全可靠性也是我們應該一直注意研究的問題。只有這樣,電網建設才會實事求是地一步步走向更加堅強。
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責任編輯:電力交易小郭
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