探究配电网运行中的故障检测技术及解决方法

探究配电网运行中的故障检测技术及解决方法

(国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司辽宁省朝阳市122000)

摘要:配电网相比输电网情况复杂,更容易发生故障,配电网一旦发生故障就要求线路运行人员在最短的时间内找到故障发生的具体位置,并对故障进行隔离,恢复未发生故障区域的正常供电。配电网在日常运行中难免出现故障,势必会对整个电力系统的安全运行带来影响。所以只有切实加强配电网故障的检测,并采取有效的预防措施,才能更好的促进电力服务水平的提升。

关键词:配电网运行;故障检测;解决方法

一、配电网运行期间的问题

1.1较差的配电运行环境

配电运行环境是配电网安全运行的一个基础条件,从目前的情况来看,我国配电网在运行中经常会受到外界环境因素的影响,其中主要包含三个因素。一、很多房地产都面临着拆迁,此时内部的线路就会出现杂乱无序的问题,这时候极易产生安全隐患。二、高压线、低压线以及电话线同时安装在一个电线杆上,这种情况极易导致短路情况的发生。三、污染问题的存在,在配电网在实际的运行中,经常会出现大部分电网上的绝缘子缺乏防污性能的情况,这时候一旦有灰尘或者是污染物堆积就会导致其内部出现沟槽,配电网如果积累过多的灰尘也会影响自身正常的运行。

1.2不合理的配电网结构

人们的生活质量正在不断地提高,随着人们生活质量的不断提高,对于用电量的需求也在不断的增大。但是存在着很多配电网结构安排不合理的情况,如果遇到了用电高峰期很容易出现线路损坏或者会电压不足的情况。另外不合理的配电网结构还容易导致事故的发生,不合理的配电网结构也会为后期的检修和系统维护工作造成一定的阻碍。

1.3配电网本身的损耗较大

配电网在实际的运行中经常会遇到耗损较大的情况,因为配电网在实际的运行中往往会因为自身电压设备出现电压不稳或者是电路损耗等情况,一旦遇到这种情况就会对线路自身造成很大的影响。尤其是在用电高峰期的时候,电压是不可以随意调节的,如果在配电网实际的运行中存在一些无功电流,就会令线路内部的耗能增加,进而导致配电网的损耗增大。

1.4雷电流量大于电压

在现在的配电网发展中,人们所使用的配电网分布十分广泛,配电网广泛的分布虽然能够为人们的出行和生活带来一定的便利,但是也很容易遭受到雷电的袭击,一旦遭受雷电袭击,配电网必将会出现故障,如果不及时的对其进行修复,将会造成严重的损失。现如今虽然很多配电网都安装了避雷装置,但是有一些避雷装置并没有充分的发挥出自身的作用,并不具备避雷效果。再加上雷电的流量大于电压的流量,所以在配电网遭受雷击的时候,电流就会出现无法有效窜地的情况,进而导致配电网不能够正常的运行。

1.5配电网内部电流超过额定电压

配电网内部电流超过额定电压是一种较为常见的故障,因为电容器和地面了解保护系统之间是相互衔接的,而电网在实际的运行中会产生弧光接电压,一旦出现这种情况将会导致配电网内部出现烧毁的故障,严重会导致电网系统出现瘫痪。目前,我国较为先进的配电网系统为磁铁式电压互感器,这种互感器当遇到雷电袭击的时候就会产生谐振,严重则会产生爆照的危险。

二、配电网运行期间存在问题的解决方法

2.1配电网结构的改进方法

对配电网结构进行改进的方法有很多种,具体操作如下所示:第一,环网效率的增强。在整改线路时,如果要进行停电操作或者线路有问题出现,供电就可以通过环网线路实现,影响了人们的生活;第二,采取措施加强对荷载进行检查。相关工作人员采取相应的应急预案检查荷载,长时间检测线路荷载比较高的区域,特别是要重点监管冬季或者夏季用电高峰期的情况;第三,及时更换老旧的设备。相关工作人员要对旧供电设备进行定期及时的检查和更新,同时为了降低资金投入的成本要采取措施研究与创新相关的技术,只有配网运行的稳定性与安全性得到了保证,才有利于做好日常的维修与检测工作。

2.2配电网系统单相接地故障预防措施

预防工作的开展是确保整个配电网安全高效运行的关键,为了提高预防成效,必须从技术和管理两个方面加强对其的预防。

从技术方面来看,主要是在配电网中安装电箱接地故障检测系统,并对配出线的出口安装信号源,同时在配电线路的分支线路、始端和中部安装单相接地故障指示器,只要配电线路出现单相接地故障,就能结合指示器颜色的变化对故障的区段和范围进行确定,并对具体故障点进行快速的巡查,不仅将排查时间大量的节约,还能预防因此导致故障被进一步扩大,在促进供电可靠性提升的同时更好的促进电力服务水平的提升。并利用“S注入法”TY型小电流接地系统单相接地选线与定位装置对故障点进行定位,准确判断故障的同时为信号的处理提供依据。

从管理方面来看,主要是在日常运维中切实做好以下几个方面的工作,才能更好的确保配电网安全高效的运行:在日常运维工作中切实注重配电线路的巡视和管理,采取定期与不定期的方式,对其存在的问题进行排查。尤其是应确保导线和建筑物、树木之间的距离达标,电杆的顶端严禁存在鸟窝,并确保绝缘子牢固绑扎,严防存在绝缘子松动、脱落的情况,同时还应对拉线是否存在破股和断裂的情况进行检查,并确保导线的弧垂达标,尤其是在雷雨天气到来之前,必须及时确保各种缺陷得到处理,才能最大化的预防其出现接地故障。在不同环境中应采取相应的运维措施,尤其是在污秽环境中,尽可能地确保绝缘子具有较强的外绝缘水平,这就需要将绝缘子的电压等级提高,才能更好的促进整个电网绝缘的强度提升,同时还能促进其防污秽等级的提升。

2.3新技术与方法的引入

由于配电网结构比较复杂,对稳定性要求又比较高,当出现故障时需要快速找出故障的位置。为了解决上述问题,要求供电企业可以积极引入新的技术和方法。例如,当配电网在运行中发生单相接地的情况时,可以利用信号源将特殊信号注入在母线的非故障相与地间,故障线的选择可以以检测故障线中断时存在的特殊信号为依据。因此,查找故障点的工作就可以以线路干线及其分支线上安装的故障指示仪为依据。检测、采集、分析特殊频率信号产生的电流有效值以及脉冲个数,根据前端采集装置发回的信息,数据分析中心可以将线路的运行状况展现出来,同时将线路的故障区段判断并直观地显示出来。数据分析中心将发生单相接地故障的区段判断出来之后,可以使用接地点故障巡查装置,将发生故障的精确位置,即某一基杆塔迅速准确地确定。

2.4故障定位系统的应用

2.4.1单相接地故障的检测

故障定位系统中通常使用动态阻性负载投入法进行检测。单相接地故障较为复杂且故障电流较小,故障定位系统正是根据单相接地的这个特点,通过检测注入信号的特征来实现故障选线和故障点定位的。故障定位系统中安装有自动可控阻性负载,该装置可以在发生单相接地故障时在变电站中性点自动短时投入,此时就会在现场接地点和变电站之间产生特殊的信号电流,一般来说该电流最大不超过40A,之后该电流会调制到故障相的负载电流上,此时接地故障指示器就会检测到该电流信号,最终将故障发生的具体位置指示出来。

2.4.2相间短路故障的检测

相间短路主要通过直接安装在配电线路上的短路故障指示器进行检测,通过电流和电压变化对故障特征进行识别。若线路电流发生正突变,且变化量大于预先设定的定值,而后在极短的时间内电流与电压又下降至0,此时系统就会判定电路出现故障。显而易见,它只与发生故障时的短路电流分量有关,而与正常工作时线路电流的大小没有关系,所以,这种故障检测方法适用于负荷电流变化的故障检测,判据较为全面,误动作发生的可能性较小。该检测方法属于智能判断,不需设定动作值,因此应用过程中便捷性大大提高,而且在同一个应用场合只需安装一类故障指示器。

参考文献:

[1]郭欣.配电网运行中的故障检测技术及解决方法[J/OL].中国高新技术企业,2016.

[2]郭欣.配电网故障风险综合评估方法研究[J].工程建设与设计,2016.

作者简介:

崔佳澎(1991.6-),男,辽宁朝阳人,沈阳工程学院电气工程及其自动化学士学位,单位:国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司,研究方向:电力系统及其自动化

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