配网自动化系统线路故障定位

王鹏 冯晓晨

国网武乡县供电公司，山西省长治市 046300

摘要：近些年我国社会生产生活对电力能源需求量逐步扩大，对配网自动化运行要求较高，在配网自动化系统运行过程中线路会发生不同故障，确保线路能有效优化，能对故障及时进行处理，发生各项灾害之后能及时控制。配电系统对于线路运行监管具有重要应用价值，能全面发挥出配网系统应用价值，对线路故障位置进行定位，能为各项技术应用提供有效保障。

关键词：配网自动化系统；线路故障；定位

1配网自动化系统简介

配网自动化系统分为通信层、主站层、子站层及终端层，依托其特有的“四遥”功能实现对配电设备的动态化、持续化监控，及时发现并妥善处理线路故障。其作用机制并不复杂，简单来讲是根据线路的功率、电流等数据、警报信息、线路开关运行情况等，对线路当前运行状态进行准确快速地判定，并借助遥控功能远程操控线路开关。遥调是一项非常重要的功能，其主要任务是实时高效地调度配电网，使其稳定持续地运行。由此可知，配电自动系统的核心功能是根据实际情况实时优化配电网，使其始终保持稳定安全的运行状态，一旦线路出现异常，便于电网调度工作人员高效精准地锁定并排除故障。

2配电自动化系统基本功能与作用分析

配电自动化系统在运行过程中，实时监控主要作用就是实现基本故障诊断分析、定位、故障排除等基本功能。其中能对线路不同时段相应数据进行监控与测量，通过遥控与信息检测能对不同开关基本运行状态进行有效保护，遥控能对开关进行有效的远程控制，在遥控调节中能对配电网运行进行合理调度。线路在实际运行过程中要保障线路能有效优化，故障可以进行精确化判断和处理，发生故障之后能及时应对。在配网系统运行中，要对配网稳定运行监控相关要素进行深入分析。在配网自动化系统运行中，可以选取开环和闭环线路形式。合理应用双电源，组建系统线路环状结构。在系统稳定运行过程中，双电源开关将会断开，将配电线路组建为开环辐射接线结构。配电网自动化系统如果发生接地故障，故障属于接线性弧光接地故障，线路中性点电荷将不能有效释放，将会对线路绝缘性产生较大影响。此外，线路会发生相间性短路问题，要及时从不同配电线路中分析故障线路具体问题，使得故障能合理排除。此过程就是故障选线，要依照故障表现基本特征分析故障区域位置。

3配网自动化系统线路故障快速定位方法

3.1信号定位法

信号定位法可以精确判断的故障发生位置，确定故障位置的同时也能确定故障的发生原因，实现对故障的精细化控制。目前配网线路的故障是由于多因素引起的，为确保线路抢修的及时性与有效性，应采取检测信号定位技术。通过应用信号定位技术，检测信号可被加入用电线路内，在故障位置检测信号可反射出一些信息，以供相关人员明确故障类型以及故障位置，从而又快又准地获取到线路故障情况。现阶段，检测信号定位法主要集中应用在线路间歇性故障处理、线路单相接地故障处理、线路中高度故障处理中，对不同的故障会采用不同的检测方式，具体操作方法还会根据线路故障的严重程度进行调整。

3.2精细化故障定位

行波故障定位。行波是平面波在输电线路传播的状态，行波的幅度会言传播方向呈指数变化，依靠这个特征，就能通过行波幅度的变化确定故障位置。当行波经过故障点时会被反射，然后就可以根据行波的衰减情况计算故障点的距离。实际工作中，在线路的检测端会将同一信号源形成的行波注入配线网内，信号行波故障线路之后会出现传播速度、传送时间的转变，然后利用行波的性质就可以推算出准确的故障位置。实际工作中，行波故障定位一般在模糊定位完毕后进行，能减少大量故障定位时间，提高工作效能。

分布式故障定位。分布式故障定位也是用行波故障定位原理实施定位，在定位过程中，把传统的故障定位装置由变电站二次侧实现向线路的转移，如此即可迅速确定故障位置以及故障区段，缩短修复故障所需消耗的时间，使供电的可靠性明显提升，避免因为故障导致直接或者间接经济损失。分布式故障定位和传统的故障定位检测法相比在解决T接等复杂结构的线路故障时有比较好的效果，获取电流的行波时也能更为真实，可以较好地确保定位精度。系统也能根据雷电电流的行波完成时域分析工作，根据雷电流的极性、能量谱等方面的分析结果，完成对雷击故障的识别工作。

小范围模糊定位。小范围模糊定位要求先在线路的所有分支探测点位置设置多个分支线路探测设备，紧接着监测线路实时情况，采取此类方法实施检测相对简单，也能获得比较直接的测量结果，但是精度相对较低。很多传统的线路故障检测工作中都会使用这种方法，并且获得了比较好的检测效果，但是当电网内部繁杂程度较高、用电量在不断增多的时候，采取此方式的话仅仅能浅层次地对故障发生位置进行研究，将故障发送位置的区域范畴明确下来，但并不能给出故障发生位置的明确结果，一般会和其他故障位置确定方法配合使用。

FTU故障定位。FTU故障定位是通过运用电缆环网柜内的智能终端设备以及在配网内安装的柱上开关进行故障定位工作，故障定位时会利用通过24h监控获取到的相关信息，依托配电自动化系统的通信模块与主站实现通信以及各项遥测操作，能够利用遥测数据完成故障判断工作，并隔离故障段，实现对配电线路的控制和保护工作。实际工作中，需要对每个开关都安装配电终端FTU，如果某个位置出现故障，相邻开关的FTU就会动作并切断线路；同时，配电网络控制系统会通过采集线路上各个开关的FTU完成对故障类型的判断，并通过自动调节保证区域恢复供电。

基于重合器故障定位。实现重合器故障定位，第一步要将重合器安装到配电线路上，紧接着要结合过去确定的重合器动作合理管控并保护配电线路。此外，必须确保重合器有自动锁闭、自动复位的功能，以保住线路的稳定。

图1重合器故障定位原理示意图

如图1，正常状态下，联络开关R0处在分开状态，别的开关都处于闭合状态。K1点线路发生故障后，出线开关R1将断开，导致线路L1断电，分段开关S2、S1、S3也会随之断开。过段时间后出线开关R1会再次闭合。假设k1的故障属于瞬时故障，开关R1重合后，分段开关会首次重新闭合好，那么分段开关S3便会再次得到电压合闸，故障随之得到圆满处理，电路供电恢复正常。假设其属于永久性故障，出线开关R1顺利重合的话，分段开关S1和S2会再一次闭合，出现开关R1会重新断开。由于故障的存在，并且出现开关和分段开关已经预设了固定的重合闸次数。所以如果重合多次不成功后，重合闸就不会自动闭锁，然后能完成对故障位置的判断工作。根据重合器进行故障定位的工作中，只需要联络开关、分段开关以及重合器三者协调配合好即可，不需要通信模块参与其中，就能完成对故障点的诊断和隔离工作。

4结语

通过运用配电线路故障快速定位技术，即可将故障线路区段隔离开来，有效管控故障发生范畴，确保配电系统处于安全、平稳的运行状态。因此作为技术人员，必须全面了解并掌握线路故障快速定位方法，强化力度研究并模拟分析或许会出现故障的线路，最大幅度确保线路稳定和安全。

参考文献

[1]龙田广.基于配网自动化技术的快速复电策略研究[D].广东：华南理工大学,2014.

[2]张斯淇,李永丽,陈晓龙.基于故障区域快速识别的混合线路故障测距新原理[J].电力自动化设备,2018,38(10):166-171+183.