10KV配电线路故障指示器在农村电网的运用探讨

10KV配电线路故障指示器在农村电网的运用探讨

李云川

云南电网有限责任公司德宏陇川供电局云南省德宏州678700

摘要：文章以某农村地区为例，在对其10kV配电线路的特点以及在目前运行中存在的问题进行分析之后，提出了采用10kV配电线路故障指示器的策略，在对此设备的构成和工作原理进行介绍之后，提出了应用此设备之后的效果，以供参考。

关键词：10kV配电线路；故障指示器；农村电网

1引言

本文以某农村地区的10kV配电网为例，其总共的配电线路数量为134条，总线长度约为5747km，在整个地区中配备的配电变压器的数量为4400台，容量已经达到了227MVA，此外还有专用的配电变压器1700台，其总容量也达到了141MVA。在此地区中的配电网运行中，主要存在的特点和问题就是具有较长的配电线路、较大的供电半径以及用户较为分散等特点，而且还具有较低的绝缘化率和较低的设备自动化率，配电线路的健康程度通常也较差。加之此地区中的电力用户数量比较多，而且还具有比较复杂的线路运行环境，在配电线路运行中一旦出现故障则具有较大的查找难度，因此导致此地区中的故障范围比较大且停电时间比较长，严重影响了此地区中的供电可靠性和供电服务质量。尤其是在此地区中容易出现的单相接地故障，其表现出具有较小的故障电流以及弧光的特点，表现出接地不稳定的现象以及具有较大的故障点查找难度。因此在对此地区进行配电运行维护的过程中，其主要的难点就是在故障发生时对故障点进行快速查找以及隔离和处理。

210KV配电线路故障指示器的设备构成

针对此地区存在的上述问题，在此地区中进行了10kV配电线路故障指示器的应用，其主要的组成结构有主站、信号源、通讯终端、故障指示器探头等部分。一是针对主站来说，主要就是对信号源进行接收和发送，主要是向管理人员进行故障信息以及无线GPRS的发送。二是针对信号源来说，其主要作用就是在10kV线路出现单线接地故障的过程中向故障线路进行脉冲信号的发送，并且向挂在线路上的故障指示器进行动作判据的提供。其通常在变电站或者开闭站中安装，主要的原理就是在此配单线路中出现单相接地故障之后，此信号源就会通过零序电压来进行接地故障的判断，如果此故障的持续时间超过8s，信号源就会向交流接触器进行自动投切以及进行电流信号序列的自动发送。此电流信号在经过故障出现的接地相、接地点以及大地之后返回信号源，而没有出现故障的出现和相则不会有此信号的通过。因此，在故障指示器接收到上述电流信号之后就会对其进行自动解码和计算，保证故障指示器可以正确的就地翻牌指示，以及与子站、主站和中心站进行配合来实现对故障点的定位。三是针对通讯终端来说，其主要的作用就是对无线发射探头发回的故障点信息进行接收，而且通过GSM或GPRS来向信号源进行运行状态和故障信息的发送。四是针对故障指示器探头来说，其主要的作用就是以无线信息向通讯终端进行故障信息的发送。

310KV配电线路故障指示器的工作原理

在10kV配电线路中出现接地故障时，则会出现零序电压超过所预设的数值的情况，在信号源检测到上述情况时还同时会检测到三相电压不平衡的问题，在达到所预设的延时数值之后，信号源中的交流接触器就会发生动作并向10kV线路进行电流脉冲的注入。此电流脉冲在经过上述线路中的故障相线路和接地点之后向信号源流回。故障指示器在对上述流回信号源的脉冲电流进行检测之后进行翻牌指示。如图3.1所示。

图3.110kV配电线路故障指示器原理图

410KV配电线路故障指示器在农村电网的运用

4.1实现对传统运维方式中存在问题的有效解决

由于上述农村地区中的10kV配电线路主要分布在高山以及沟壕中，运行环境和地形较为复杂，而且供电半径也在40km以上。在此线路的实际运行中表现出具有较高的线路故障概率的特点，而且故障类型主要以单相接地以及相间短路为主。而在传统的运维方式中，一旦出现上述故障之后则只能通过所属的变电站来进行故障类型的监控，但是无法准确判断故障点。因此只能通过人工逐级巡视的方式来进行故障点的查询。遮掩干部进会造成故障点所在整条线路或者是分支线路的大面积停电，而且人工逐级排查所消耗的时间也比较长，尤其是在恶劣天气下更是会增加查询难度，此外还需要投入较大的人力、车辆，所以也具有较高的成本。

4.2对故障停电面积进行缩小

针对此地区中的上述问题，在进行故障指示器的安装和应用之后，由于实现了对故障区域的自动隔离，因此实现了停电范围区域的缩小以及线路越级跳闸的减少。而且还可以在进行一体化开关安装的同时来实现将故障区域尽可能地隔离在最小的范围之内，实现了停电范围的缩小以及供电可靠性的增加。

4.3减少故障巡视时间

在上述线路中出现故障之后，通过故障指示器就可以进行警报的自动发送，在应急指挥中心接到故障区域描红画面以及所提示的故障信息区域之后，而且还可以实现将上述报警信息向相关人员手机终端进行发送。这样就便于运检人员按照上述信息来进行有目的的故障排查，实现了巡线工作量的降低和故障巡视时间的缩短。

4.4实现对线路运行情况的随时监控

通过故障指示器的应用可以实现对10kV配电线路的分段监控，通过两端的终端来对终端之间的线路进行直接监控，主要监控的内容主要有运行状态和故障信息等。可以实现在故障发生之后对故障点进行迅速反馈，而且通过信号源来判断故障中的接地和断路故障。

5结语

鉴于目前农村地区中的10kV配电线存在的线路较长、分布较为分散、供电半径大、运行环境较为恶劣且故障率高、故障排查难度大且导致停电面积大和停电时间长等问题，在对配电故障指示器进行安装和应用之后，不仅实现了农村电网自动化水平的提升，而且实现了对传统运行方式中问题的解决，实现了故障停电面积的缩短以及停电时间的缩短，便于对线路运行情况进行随时监控，提高了农村地区的配电供电可靠性，值得在农村电网中推广使用。

参考文献：

[1]解志新,解明.10KV配电线路故障指示器在农村电网的应用研究[J].四川水泥,2016(1).

[2]郑欢,唐元春,任鹏.故障指示器在福建山区配电网中应用探讨[J].通讯世界,2017(8):130-131.