配电网故障研判方法的研究与应用

杨浩

国网福建省电力有限公司南安市供电公司 福建南安 362300

1 造成配网故障的因素

企业所在地理环境较为复杂，中北部属丘陵地带，飞鸟、树木、暴风和雷电等外界因素常会影响设备的正常运行；南部沿海地区的盐雾、海风和石粉等环境污染会使密集设备产生闪络现象；此外，部分地区配电网自动化程度较低，无法对配电网设备信息实现远程监控，影响当地配电网建设的可持续发展。为了实现配网调度抢修指挥工作开展的及时性和精准性，减少故障判断及抢修时间，需研究新型配网故障分析方法，并结合科技手段的优化实践，提升配网故障的快速研判能力[1]。

2 配网故障研判原理

2.1 影响配网故障恢复时长的原因分析

获知故障时长。由于配网自动化水平建设具有一定差异性，在故障发生时需通过用户电话反馈至95598后才能获取相关信息，不能第一时间主动获得故障相关信息。

（2）故障点查找时长。因配网自动化水平不足，工作人员现场故障巡查方法单一，只能根据用户申报情况对线路、开关进行巡查，在明确故障范围后方进行故障点寻找巡视，所需耗时较长；

（3）故障修复耗时长。由于无法准确判断故障实际情况，维修人员只能到现场进行故障检查，有时需要根据故障原因进行人员或物资协调，导致修复时间较长。

2.1 配网故障研判原理

判断10千伏配网故障设备及位置，主要是通过IES600系统、故障定位、配电GPMS、用电信息采集等系统进行研判分析，研判原理图如图1所示。

图1 配网故障研判原理图

其中，IES600系统和故障定位系统主动告知抢修指挥人员故障信息，指挥人员调用IES600和故障定位系统进一步了解负荷曲线和故障区段后，再定位到配电全网图系统了解实际电气接线情况，通过用电采集系统召测全网图中配变三相电压电流情况，即可得知跳闸地点或缺相地点，使指挥人员无需等待现场检查汇报，即可指挥首先恢复非故障段送电，特别指出用电采集系统原是营销部门用于台变信息采集和用电量分析，此次首创将该功能应用于配网故障的抢修研判。

3 各类故障研判措施

3.1 相间短路故障

农村地区线路由于配电网输电线路较长，末端电流与负荷电流较接近的特点；而城镇区内配网线路则较短且多级线路间，最大短路电流接近从而出现保护配置困难、以及上下级配合困难等现象[1]。工作原理：由故障定位系统监测到相间短路故障后，抢修指挥人员通过警报声或手机短信第一时间获得提醒，抢修指挥人员可立即调取IES600系统站内接线图，调取该线路负荷曲线，以此判断线路是否出现开关跳闸或馈线开关跳闸，如在一条馈线上安装数个分段开关，则由GPMS系统及用电采集系统综合判断完成。相间短路故障研判整个过程均在电脑客户端完成。抢修指挥人员只需要熟练操作，在短短几分钟时间内即可完成一系列判断。

3.2 缺相故障

在日常工作中，如果因线路而造成缺相，通常较难寻找到故障点，而缺相往往由线路刀闸或开关接触脱落所导致，巡视过程难以发现。缺相故障研判对缺相地点进行基本判断后，再指挥现场人员直奔现场进行详细检查是否缺相。线路缺相主要有以下来源：一是来自故障定位系统瞬间故障后恢复，召测配变信息时发现；二是客户反映电压突变或没电时，召测配变信息发现。

10kV配变的接线方式主要为△-Y接线。当配变△侧输入电压缺一相时，则必有一个绕组和另外两个绕组的总电压为线电压，反应到Y侧则有一相电压为220V正常，另外两相电压相加等于220V，根据此现象，在用电采集系统中可便于找到故障区段。

3.3 接地故障

在不接地或经消弧线圈接地系统中发生单相接地故障时，由于故障较为特殊复杂，并且线路结构参数、电磁干扰和互感器非线性特征会对故障判定造成影响，故障电流不明显，判断接地故障难度较大，本文采用新颖的接地智能放大器辅助判断接地区段。

工作原理：使用科学、合理的中电阻及时将接地故障转化为相间故障，同时利用故障定位系统对接地故障点进行精确的判断。在故障定位系统检测过程中，接地故障和相间短路故障的报警短信不同，发生接地故障时并不会作用于保护动作开关跳闸；因此，监控员在抢修指挥人员配合下将站内开关转热备用处理，再根据GPMS全网图指导现场人员隔离相应开关，最后将站内开关转运行恢复非故障段送电，减少巡视时间，加快复电时间。

3.4 其他故障

除上述3种主要故障研判之外，还可进一步扩展实现更多功能为其他类型故障进行研判。如单台公用配电故障研判、复杂联络线故障研判、导致站内开关过流跳闸研判等，但基本研判分析原理与上述3种一样，将其中集中灵活结合使用，提高研判的成功率。

4 结语

综上所述，通过采用IES600、配电GPMS、用电信息采集系统、故障定位系统对故障进行精确判断，并根据实际情况采取针对性措施，大大降低因配网故障对电网系统运行造成的不良影响，促进电力企业的稳定发展。