摘要:在现代化的发展中,我国的电力事业开始走向新的阶段,力求充分降低各个地方的线路故障率,减少固有的不足,还要将线路进行重新规划处理,保证供电的稳定性和持久性。与之前工作不同的是,10KV线路故障虽然本身并不是特别严重的故障问题,但是其造成的负面影响却非常广泛。对于居民的生产、生活用电而言,10千伏线路故障即便存在的时间较短,依然会引起强烈的反响和投诉。所以文中将对10KV配电网智能化处理线路故障方面进行分析。
关键词:10KV配电网;智能电网;线路故障;处理应用
1 智能电网的定义及特点
1.1 定义
建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
1.2 特点
①自愈;10KV智能电网能实时掌控电网运行状态,及时发现、快速诊断和消除故障隐患;且在尽量少的人工干预下,快速隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生,提升电网运行的可靠性。
②安全;高可靠性、高性能检测电网的运行状态和电量参数;有效的自动网络通信能力和自动控制和自动故障应急处理能力。
③经济;系统运行节省了大量的人力、物力,将大大提高工作效率,减轻了工作人员的劳动强度;智能电网设计合理,装置安装简单易行,运行稳定。
2 配电网智能化的作用
2.1 可以通过先进的电网快速仿真、可视化的工具盒、智能专家系统等,有效地提高生产调度人员的工作效率,在保证供电可靠性的同时,还能够为用户提供满足其特定需求的电能质量。
2.2 可以用计算机实现集中控制,让信息在计算机与设备间双向传输。使用智能配电装置,系统的操作只需通过键盘来改变设置,避免了由于现场操作而带来不安全隐患,大大提高了操作的安全性。
2.3 可以通过数字通信将相关的诊断维护信息送往控制室,可以在早期分析故障原因,缩短了停工时间。同时,由于系统结构简化、连线简单减少了系统维护的工作量。
2.4 可以提供遥测功能,使得智能电网能够实现更实时、更全面的电网状态检测。它废除了点对点的通信,取而代之的是标准的分组网络。先进的状态传感器替代了简单的故障指示器,它在工作时能提供详细的设备状态信息,帮助运行人员确定设备何时将出现故障。
3 10kV线路常见的故障
3.1 自然因素方面
强对流、雷电、霜冻等都会对电网线路带来极大影响,是引起故障的常见因素。其中,以雷击最为常见,会导致线路绝缘子破损、配变毁坏、避雷装置击损等。具体而言,线路电气设备自身有问题易受到雷击影响,比如:10kV线路配置的绝缘子长期暴露于空气,表层、内部会有积存一定污垢,或质量不佳,使得其绝缘度降低,尤其是P-15T一类的绝缘子因坡距较小,表层在受潮后易出现闪络放电。在受到雷击时会因绝缘子钢帽等元件的膨胀性差异,会导致绝缘子破损,而使线路出现短路故障。
3.2故障定位与隔离技术存在技术不足
作为一项新兴的技术,必须通过大量的实践检验才能实现技术的逐步完善,由于该技术应用起步较晚,因而在具体实施和应用中存在比较明显的不足。尤其是在10kV配电网的应用中,技术的缺陷和不足在遇到事故时还会被成倍放大,给电力企业带来经济损失,并影响供电稳定性、可靠性和安全性。
3.3电气设备方面
10kV线路由诸多电气设备构成,所以这些设备出现故障也会直接影响到整个线路。主要包括这几种:1)变压器故障,因线路上的变压器本身存在缺陷或操作不当导致弧光短路。2)绝缘子破坏,会出现接地或绝缘电阻减小等故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆3)避雷器、柱上开关等部件的质量不佳或工作时间过长未定期检查和维护,或未及时更换,易出现故障。4)既有线路设备未能及时更新,难以跟上线路工作需要而出现故障。
4 10KV配电网智能化在线路故障处理过程的应用
10KV智能电网能有效地检查出故障点,恢复非故障区的供电,并及时的清除线路故障点,从而实现线路供电的正常化。它在线路故障处理应用中主要包括三个阶段,以及重要的技术手段。
4.1 线路故障发生瞬间,10KV智能电网断开和清除故障
线路故障发生时,10KV智能电网一般在毫秒级时间内做出反应。然而,在智能电网的线路保护技术中存在着选择性与快速性的矛盾。一般技术只能是变电站出口断路器跳闸,扩大了停电范围,并不能及时清除故障。采用网络式保护技术能有效的实现县里保护的快速性和有效性的统一。
传统的配电系统线路保护实质是一个单独的保护系统,它只能检测单一的电流通过信息,即只决定着单一线路故障。然而,在并联电路或者多重电路组合的情况下,传统的配电系统则不能实现相互配合保护线路安全。
智能电网的网络式保护技术可以实现线路保护的快速性和选择性有效统一。它不仅解决了配电网多开关串联运行保护配合的难题,并可以适用于含多种分布式电源的开环和闭环供电系统。
4.2 线路故障区段的隔离和非故障区域供电恢复
传统的线路故障区域一般采用配电系统集中控制的方式,但它存在缺陷,且可靠性不高。采用10KV智能电网的分布式技术可以有效的解决线路故障区域的隔离。
现有的配电网不仅对通信通道和主站依赖性太强,控制可靠性低,而且传统的分段器和重合器方案,不利用信道交换信息,动作效率不高。这就造成了线路故障发生后,故障区段不能及时隔离,并且其他的正常区域也会迅速被波及到。
4.3 10KV智能电网对线路故障点的定位和排除故障
一般线路故障发生后,故障点的排查需要数十分钟至若干小时,这造成了配电网故障点精确定位困难,故障查找时间一般占故障处理时间的50%,供电可靠性的提高受到限制。10KV智能电网自动定位技术能有效及时定位故障点,而且可以排除故障。
与用开关和智能控制器进行故障区段定位和隔离不同,由于故障指示器成本低,因而安装数量可以更多,故障区段定位可以更精确,从而大大缩短故障巡查时间。
①单相接地故障检测和指示系统
传统的接地故障检测方法有其局限性,例如随系统结构变化而变化、随接地情况变化而变化的故障特征不适合用在在故障指示器上作为故障检测判据;需用比较各出线和各分支的检测结果的方法不适合在故障指示器上直接使用。
②带通信的故障远程指示和故障自动定位系统
基于GIS的故障定位系统由三个安装在相线上的故障检测探头组成,可以有效的检测相间短路故障。该技术可以将故障指示器的动作状态通过适当的通信方式送到控制中心的以GIS为基础的计算机监控系统,实现在地理图上的故障自动定位,减少故障巡查和故障处理时间,且不需要改造现有一次设备、投资省、见效快、容易实施、容易推广。
结语
随着社会经济和人类生活水平的快速提升,各行各业对电能提出了较高的要求.而10kV配电网是电力系统中不可或缺的组成部分,其主要负责电力用户与电力网之间的衔接,最终直接面向工业生产用户,以更好的满足广大用户对电量的需求.但是在10kV配电网运行过程中经常会出现线路故障,影响其供电的效率,而随着10kV配电网智能化的应用,为线路故障的处理提供了保障,有效的提高了10kV配电网的运行效率。
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论文作者:包健,姜仆壮,张新宇,祁勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签:故障论文; 线路论文; 电网论文; 智能论文; 技术论文; 配电网论文; 绝缘子论文; 《基层建设》2018年第22期论文;