配网运行中常见的故障分析及维护方法

配网运行中常见的故障分析及维护方法

岑晓青

国网四川省电力公司都江堰市供电分公司     四川 都江堰 611830

摘要：通过应用大数据、云计算、物联网、移动互联网技术，大大提升了信息平台承载能力和业务应用水平，配电网智能化建设成为新型电力系统建设的核心之一，通过故障录波装置与配网故障智能化管理系统相结合应用，可实现在线、实时、连续、自动化的故障分析和诊断，故障智能化管理系统可优化构建大数据闭环，降低盲目、强制下的预防性试验和定期检修等模式，达到及时、准确预测电力设备可能发展的故障，为故障分析判断和准确定位提供基础数据，以此实行预测性维护措施。

关键词：配网运行；故障分析；维护方法

引言

因国民经济改革加快,供电需求逐渐变多,电网建设规模的发展速度逐渐加快,配网设备也随之变多,配网设备运维工作量日益显著。配网设备故障,将影响供电质量。配网设备故障检测精度与效率对供电质量的保证存在直接关系,对人们的日常生活也存在不可忽视的影响。为此,配网设备故障智能检测，是目前实现智能配电网建设的核心支撑技术,也属于智能配电网建立的核心内容之一。因此,配网设备故障检测对优化国家电网公司生产管理程度和优化设备状态均存在积极影响。配网设备运行状态数据具有大数据特征,仅通过人工手动和眼动检测故障,检测精度与检测范围受限，且检测效率低下。

1.配网线路常见故障类型

1.1 线路接地故障

接地故障是配电网络常见的一种故障类型，当此线路发生接地故障，会对电力设备产生损坏，且此时线路的运行中缺乏安全性，如果开展故障排查与定位工作，很容易导致触电情况的发生。往往导致此配电线路出现接地故障主要原因包括三方面：一是电力设备的接地电流出现突然的增长，而线路装置由于超过承受能力的极限，运行中会对电路烧断，造成接地故障的发生；二是线路本身呈现老化、绝缘性的变低等情况，也会造成接地故障的发生；三是工地施工、市政施工等破坏沿线电缆或刮碰架空线导致线路故障发生。

1.2外力因素导致电缆故障

在使用电缆过程中，不可避免地会因外力造成损坏而使电缆失效。由于电缆安装环境的复杂性，会受到自然灾害的侵蚀，例如风、雨、日照、洪水等。近年来，由于自然灾害导致电缆设备损坏，出现的大规模停电约占62%。从以上数据可以看出，在电缆故障中，外力引起的故障更为严重。对于这种现象，需要采取相应的预防措施对10kV电力电缆进行保护。

1.3雷击故障

未合理制定雷暴日数值。设计配电线路的难度较大，需充分考虑多种因素的影响，例如雷暴日数值对防雷效果的影响。但大多数设计人员在分析雷暴日数值时都以城市地区为主，并没有分析旷野地区的实际情况。很多配电线路都被安装在相对空旷的地区，雷电活动可能较为频繁，若考虑的雷暴日数值较低就无法使线路达到防雷要求，继而造成雷击故障。

2.配网线路故障定位的优化举措

2.1使用监控中心

监控中心主要包括信息控制的系统、信息收发的设备、应用软件等。在监控中心内存在配网的接线图，相关人员通过此图对配网各线路具体运行的状态监视。当出现故障后，故障信号就会发出，后被接收设备收到，且把它传输到在线的监控中心内，相关人员再使用系统内应用的软件对故障实施分析，则故障的信号就会呈现在人机的界面中，当一些线路内出现故障灯的变色时，就说明此线路出现了故障；此时，驱动报警的系统也会把所对应故障警示的信息发出，工作站会对故障的负责人进行短信息的发送，而故障的负责人就能够根据相关信息对故障线路实施检查与分析，对故障实现及时的排除。

2.2试验电压的标准和判断

要求耐压在5min时，泄漏的电流值不能超过耐压的1min时泄漏的电流值；纸绝缘的电缆要求三相间泄漏电流的不平衡相关系数要在2内。若加压期间，泄漏的电流突然发生变化或随时间增长出现增大，或随试验的电压上升而出现不成比例的急剧增加，就说明了电缆绝缘有缺陷，要对原因查明，必要时对耐压时间延长或对耐压值提高来实现绝缘缺陷的查找。若相与相间存在很大泄漏电流的相差，就说明电缆内某芯线的绝缘可能有局部的缺陷。如果试验电压是一定的，但泄漏电流呈现周期性的摆动状态，就说明电缆有局部的孔隙缺陷情况。

2.3保护信息子站设计

包括规约转换、信息采集、控制功能、系统自检等多项功能。可视化界面显示母线、线路、变压器、电容器、电抗器及其开关的状态，可在保护装置出现警报时在图形界面上直接显示，也可对电流电压、定值、历史事件等进行查看。系统设计了强大的控制功能，可对微机装置自保持的信号灯和输出接点复归，对当前使用定值进行整定组切换，并能实现远方人工触发故障录波器。此外，保护信息子站担负检测系统软硬件工作情况的功能，对每一套微机装置通讯情况都能自动检测，并将检测异常信息记录数据库，从而主动传至站内综合自动化系统和保护信息主站。

2.4智能算法求解的处理技术

由智能算法求解抢修顺序具有一定随机性，且故障数增多会降低修复策略的制定速度；其次，抢修与恢复均涉及到配网结构的调整，故障、DG和配网结构等共同决定供电范围，而配网中不同位置故障两端负荷的带电状态有所不同，因此根据故障与配网拓扑之间的关系对故障进行分类、确定抢修优先级并制定抢修策略具有可行性。基于此，本文建立了基于故障邻接状态的配电网多故障抢修与优化模型，实现抢修策略的快速制定。在抢修阶段，首先定义负荷节点的供电类型，建立负荷节点带电状态矩阵，从中提取故障邻接负荷的带电状态建立故障邻接负荷带电状态矩阵，对其进行拓展得到故障邻接状态。根据故障邻接状态对故障进行分类，确定故障的抢修优先级。每阶段抢修只从部分故障中选择最优抢修任务，调整配网结构后更新故障邻接状态，实现故障抢修与配网优化的动态交替。

2.5雷击故障的防范措施

对于雷击故障来说，相关企业应通过安装避雷器、降低接地电阻等手段提升配电线路的绝缘水平，对于设备线夹故障应将导线与隔离开关直接连接起来，增强故障防范的针对性，保障配电线路的正常运行。安装避雷器是常用的防雷措施，安装方式不同会影响到防雷效果，需采用科学的安装方式。①可以将避雷器安装在易击杆上。配电线路的转角处、邻水处、地势较高处以及档距处等位置容易出现雷击故障，所以要在易击杆上安装避雷器。配电线路易击杆上的避雷器越多，配电线路的防雷水平就越高。若易击杆左右都有三组避雷器便不需要再增加避雷器的数量，否则不仅会加大成本，也可能会影响线路运行。②需要每个三杆安装一组避雷器，从而保护绝缘子，并降低电流传播方向上杆塔绝缘子的两端电压。

3.严格把控电缆质量

对配电网电力电缆原材料控制是一项比较关键的工序。首先，必须确保所选电缆符合国家使用标准。同时，有必要对所选电缆在当前环境中的可行性进行充分的分析和讨论，以确保所选电缆能够完全满足当前电缆的构造要求。同时，加强对电缆质量的检查和控制，及时淘汰生产质量低、技术落后的电缆产品，以确保所购电缆的质量。在选择过程中，有必要充分加强对电缆绝缘层质量的控制，以确保电缆质量在当前环境中能够正常使用。

结束语

综上所述，在制定抢修策略时具有可行性和快速性，可满足工程实时性要求；所提改进算法也具有有效性。可进一步考虑资源分配和小队之间的协作，提高抢修效率，减少经济损失；将所提方法与其他方案结合或应用到复杂故障抢修情况中，进一步验证适用性。

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