10kV配电线路故障自动定位与隔离技术研究

摘要：10kV配电线路对于人们的生产生活用电发挥着不可替代的作用。文章针对10kV配电线路故障问题展开讨论，分析了故障自动定位与隔离技术的具体构造特征、工作原理以及运行效果。

关键词：10kV配电线路；线路故障；自动定位；自动隔离；电力资源；供电质量 文献标识码❥：A

现代化社会是电力资源广泛应用的社会，各行各业的发展都依赖于电力资源能源，而且随着人们生活水平的提高，对于供电服务质量也提出了新的要求，整个社会形成了对电力资源的依赖，10kV配电线路是重要的线路，其运行质量与工作水平都直接关系到供电服务效果，因此，必须加强对10kV配电线路故障的预防与处理，采用自动定期与自动隔离技术，对10kV配电线路故障解决和处理。

1 配电线路故障自动定位技术

配电线路故障问题是常见的问题，然而，故障定位检测包括两大方法：故障指示器、线路FTU。前者能够对线路故障进行分段定位，但是无法实现自动定位，这样就带来了定位难度，而FTU技术则可以发挥自动定位与隔离的功能，但是其造价过高，不具有普及意义。

可以将故障指示器同GPRS技术联系起来，共同发挥对配电线路的故障定位与监测，从而实现安全高效供电，其中主要包括以下设备：故障指示器、IPU、CM200以及用户监测信息系统，实际的工作原理图见图1：

图1 配电线路故障自动定位系统

1.1 系统结构介绍

第一，故障指示器。将其设在开关拒或者架空线的母排上，其中涉及到的运转流程与部件包括电流检测❤、数字编码、就地指示、发射单元等。具体的定位检测过程为：配电线路出现故障后，故障指示器就会接到故障信号被触动，并把故障信号以数字编码的形式，途径发射单元，最后传送至IPU。故障指示器具体的工作过程见图2：

图2 故障指示原理图

如果5-8区段出现故障问题，那么，1-5检测点（3点除外）都会出现故障信息，这样就能很快地实现故障定位。

第二，IPU。也就是信息处理单元，通常设置在线路分支环节，IPU能够接受故障编码信息，然后破解编码信息，再将其同信息处理单元地址结合，打造出一个综合地址码，通过无线通讯系统传播出去。

第三，数据处理与转发系统。其作用就是接收来自于信息处理单元的信息信号，并实施解码、解调，最后呈现出来。

第四，用户监控信息系统。对故障进行指示并定位，而且同GIS系统一道，共同打造出一个独立的软件子系统。其中涵盖两大系统，分别是配网故障监测与定位系统与图形编辑系统。前者能够达到对配网运行情况与故障问题随时检查、控制，并准确地对故障点定位，为线路的维修创造有利条件；后者则发挥着对配网图的修改与编辑的功能与作用。

一般来说，单相、相间接地短路故障问题的定位与检测场用到这一ส技术。配电线路出现故障问题时，故障指示器会自行反应，发出红色警示，对应传播一种无线调制编码信号，信息处理单元接受到这些编码信号后，进行解调、解码，随之把信息处理单元的地址码信息与编码信息进行综合，再通过编码调制，最终传播发送，这些信号被数据处理与转发系统接受，再被解调£，再将解调后的信息发送到通信主站，再实施解码，最终信息被传入监控中心的线路故障计算机系统，计算机系统对所接收的信息信号通过逻辑运算、归类编辑等，最终对故障点定位，并将这一点显示在电子地图上面，为维修处理提供清晰思路。

2 配网故障自动隔离技术

在自动定位系统发挥定位功能以后，如果不及时进行隔离处理，容易导致整个供电系统供电中断，因此，在自动定位技术应用的同时，也要采用隔离技术。

对于10kV配电线路来说，为了确保故障发生时继电保护具有一定的灵敏度，使得配电线路整体上都进入被保护状态。然而，这样往往会导致整个线路供电中断，这是因为配电线路上下级保护之间往往是交替配合的。针对这一问题就要在自动定位技术基础上选择自动隔离技术，通常智能型分界负荷开关隔离系统是正确的

选择。

2.1 隔离系统功能

第一，单相接地故障。对于这一类型的故障，一般实施自动切除，也就是一旦出现单相接地故障时，分界开关会主动分闸，将故障性线路隔离出来，其他支线依然正常运转。

第二，相间短路故障。通常采用自动隔离的方法，当故障发生后，分界开关在变电站出线保护跳闸后即刻分闸。变电站重合后，发生故障的配电线路则会被单独隔离开来，同样其他支线正常运转，用户也会持续享受供电服务。

第三，故障定位快。在分界开关的分界定位与保护下，只有保护范围内的用户才能停电，而且倘若此时用户能够积极上报情况，供电部门则会立刻亲临现场解决问题，而且如果再在分闸开关基础上安装一套通讯系统，故障问题信息则会更加飞速地得到反馈和处理。

2.2 系统运转原理

智能分界开关中通常安装两相电流互感器，及时供给电流信息，这样既达到了用户的用电负荷，又能有效监测配电线路的工作情况。当开关界内出现短路问题时，能够监测识别故障电流。开关中安装电压互感器，能够有效监测线路电压，同时为控制器供应电源，不需要额外链接电源，也能够达到保护的目的，同时开关内安装了零序电流互感器，单相接地故障发生后，非常微小的零序电流信息就能流出，从而为控制器提供保护判断的参考。

如果开关界内出现相间短路问题，通过对比两相数值来分析是否存在故障问题，这两项数值为：控制器监测得出的电流值、相间短路故障设定值，对应也会将短路故障问题记录下来。变✄电站重合以后，发生故障的线路已经处于隔离状态，其他用户依然能够正常用电。在分界开关的动作控制下，故障问题发生后，控制器中的警示设备会不断给予提醒，从而为故障检修人员提供有利条件。

3 实际运用成效分析

无论是故障自动定位系统还是隔离系统，经过在10kV配电线路中运用，事实证明效果明显，这两大自动系统的运用一方面减少了故障巡查人员的工作量，另一方面也提高了故障问题解决的效率，确保了供电的持续。更重要的是这一系统体现出构造简单、安全，运行方便等优点，特别适用于低压配电线路，对于10kV配电线路故障诊断效果十分明显，不仅能有效定位故障，及时解除故障，同时也能维护非故障区域的正常用电。

4 结语

10kV配电线路故障自动定位系统与自动隔离技术，在故障问题诊断、分析与处理方面发挥了十分重要的作用，提高了供电的安全性、可靠性，同时也节省了配电线路故障处理成本，特别适用于解决10kV配电线路故障问题，是一项值得深入发展与推广的技术。

参考文献

[3] 杨琦.线路故障自动定位系统深化应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014，

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