配网自动化技术在配电线路故障处理中的应用分析

配网自动化技术在配电线路故障处理中的应用分析

郭世伟，郭彦君

内蒙古电力（集团）有限责任公司薛家湾供电分公司

内蒙古电力（集团）有限责任公司呼和浩特供电分公司

摘要：面对不断增加的电力资源需求，为保证配电线路稳定可靠供电，需要对配电线路常见运行故障进行分析，总结各影响因素，然后选择专业技术手段进行检修维护，不仅可以预防故障的发生，还可以及时完成故障的处理，使得线路快速恢复正常供电。配网自动化技术在配电线路故障处理中的应用已经比较成熟，积累的经验可以为后续的实际应用提供支持，更好地应对不断扩大规模的线路，做好故障信息的收集与分析，掌握故障实际情况，并确定最佳处理方案，花费更少的时间来恢复电网的正常运行。

关键词：配网自动化技术；配电线路故障处理；应用

1配网自动化技术的概念

配网自动化技术是指利用先进的通信、计算机和控制技术，对配电网进行智能化、自动化的管理和运行控制。它通过实时监测、数据采集、远程控制和智能决策等手段，提高配电网的可靠性、安全性和经济性，实现电力系统的智能化管理和运行。配网自动化技术包括以下几个方面的内容：（1）数据采集和监测。通过安装传感器、智能装置等设备，实时采集配电网中的电流、电压、功率、功率因数等数据，并对设备状态进行监测，形成全面的配网数据信息。（2）远程控制和操作。通过远程通信技术，将采集到的数据传输至配网自动化中心，实现对配电设备的远程控制和操作，包括开关的合闸、分闸、调节设备的控制等。（3）故障检测和定位。配网自动化系统可以通过数据分析和智能算法，检测并定位配电网中的故障，快速切除故障区域，减少停电时间，提高供电可靠性。（4）节能和优化调度。配网自动化系统可以根据实时的电力需求和电价等因素，通过智能决策算法，优化调度配电设备，实现能源的节约和电力负荷的平衡。（5）安全和保护。配网自动化技术可以实现对配电设备的安全监控和故障保护，及时发现并切除电网中的故障，防止事故的扩大和电力设备的损坏。

2配网自动化技术在配电线路故障处理中应用的重要性

（1）实时监测和故障检测。配网自动化系统可以实时监测配电线路的运行状态，通过传感器和监测设备获取线路的电压、电流和频率等参数信息，实现对线路的实时监测。一旦发生故障，系统能够立即检测出来，并通过报警或其他方式通知运维人员。（2）快速定位和切除故障点。配网自动化系统配备有定位设备，可以快速定位到故障发生的具体位置。通过对故障点的定位，运维人员可以迅速到达现场，并采取相应的措施切除故障点，减少故障对线路的影响范围，提高恢复供电的速度。（3）远程操作和控制。配网自动化系统可以通过远程通信技术实现对线路设备的远程操作和控制。运维人员可以通过远程监控中心，对线路设备进行远程操作，如切换开关、调整电压等，从而快速恢复供电，减少故障对用户的影响。（4）数据分析和故障诊断。配网自动化系统可以对线路的历史数据进行存储和分析，并通过数据挖掘和故障诊断算法，对故障原因进行分析和诊断。这样可以为运维人员提供故障处理的参考意见，提高故障处理的效率和准确性。

3配网自动化技术在配电线路故障处理中的应用

3.1馈线自动化技术的应用

馈线自动控制技术是对旧负荷开关、断路器等设备的优化、发展和升级，既具有常规断路器的一切特性，同时也可以很好地解决了常规的技术缺陷，其中的关键技术主要表现在：（1）智能化柱上负荷开关。将自动控制装置与常规负荷切换装置相结合，可有效、及时、准确地切断负载电流和零序电流，并可使有电压延迟合闸、无电压时滞时间闸等功能，从而使系统独立地隔离出故障区域，而智能化自动杆上切换器通常与馈线或分支线路相匹配。（2）智能自动化柱上断路器。该断路器的优点是：将保护单元、自动化控制单元等按实际工作情况整合到断路器内，从而对所有的短路电流（比如短路电流、零序电流）进行保护，这种断路器一般安装在馈线的主干和支线上。（3）馈线自动化智能控制器。该装置的主要用途是：将智能化控制器与断路器、负载开关、重合闸等连接起来，设定合理的参数，采用各种不同的方法进行数据传送，并在零序、断路器、智能自动控制装置等基础上，实现有效的安全防护。在实际应用中，可以根据线路的实际情况，选用相应的自动装置，实现对配电系统的全面监控和控制，并将其逐个区域、逐段地进行隔离，实现变电所和各种装置之间的安全防护，有效地控制线路在运行中的故障概率，同时还可以控制负载开关的重复关闭，减少故障发生的时间。

3.2故障监测系统的应用

故障监测系统以故障指示和GPRS通信技术为核心，实现对故障的高效、自动化定位，保证电力供应的安全性。主要组成包括故障指示器、IPU、数据处理转发系统、用户监测信息系统。故障监测装置通常安装在架空线、电缆或开关箱主排上。（1）故障指示器。故障指示器包括电流检测器、现场指示、数字编码、无线调制发射装置等。在系统发生短路时，在支路上的指示灯会被触发，然后用发送装置将数据码的信号以无线方式传送给IPU。（2）信息处理单元。IPU能够接收到两个主要的分支和六个主要的故障探测器的信号。该系统先对所收到的无线电讯号进行解调和译码，与IPU的位址相结合，构成一个完整的位址编码，再以无线的形式传送。（3）数据处理与转发系统。主要的作用是从IPU中接受无线电信号，解调解码，最后得到一个清楚的图像。（4）用户监控信息系统。该系统可与GIS系统相结合，形成独立的软件系统，具体包含配电网络图形编辑系统、故障检测与位置系统。其主要功能是对配电网络进行编辑和完善，而配电网络的管理功能是将GIS和MIS有机地结合起来，从而实现对配电网络运行状况的实时监测，并对其进行故障定位，为检修提供良好的环境。该故障监控系统通常是监控相内短路，首先开启故障指示器，呈现出红色预警信号，然后发送一个无线电编码信息，IPU接收一个信号，进行解调和译码，将IPU的地址代码信息和指示器编码信息合并后发送出去。该系统可以对所有的信息进行集成处理，包括错误校正、逻辑判断和操作，从而准确识别出错误的地点。

3.3故障自动化隔离系统

（1）自动切除单相接地故障。开关后支线出现单相接地故障后，分界开关能够自行地分闸，而该线路的其他供电客户仍可以正常用电。（2）自动隔离相间短路故障。如果开关后支线出现相间短路故障，则分界开关将发出动作，这样馈线上对应的非故障支线用户，都可以恢复供电，保证没有问题的地区的供电，从而降低停电的影响。（3）快速定位故障点。当用户支线电路出现故障后，分界开关就会启动，这时只有在这个区域的用户才会有断电的情况，此时假设故障停电的用户能自主地上报故障信号，那么电力公司和相关的维修部门就会立刻派出工作人员进行检查，而最有效的方法就是在这时在分界开关里安装一个通讯器，可以及时地将故障的消息发送出去。

4结语

配电线路作为电网供电系统的重要组成，与用户直接相连，为提高用户供电质量，需要加强对配电线路故障处理的研究，了解常见的各种运行故障，并分析其产生的原因，为后续配网自动化技术的应用提供支持。现在配网自动化技术在配电线路故障处理中应用已经取得了一定的成果，研究人员需要在现有基础上进一步研究，实现配网自动化技术的合理应用，为线路安全稳定供电提供支持。

参考文献

[1]周昌涛.配网自动化技术在10kV线路故障处理策略研究[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2022（11）：3.

[2]孙震，郭华芹.配网自动化技术在10kV线路故障处理中的应用[J].工程技术（全文版）[2023-07-05].