电力配电网配电设备故障监测系统的应用探讨

  电力配电网配电设备故障监测系统的应用探讨

易明豪 ,涂子奇 ,商迪 ,马文欣 ,罗鑫 ,梁鑫  ,胡凯

国网武汉市新洲区供电公司

摘要：本文研究电力配电网配电设备故障监测系统。概述电力配电网配电设备故障监测系统的应用背景；列举故障监测系统技术方案，分析该方案的工作原理，分析对该方案的实际应用；列举减少配电网配电设备故障的措施，如减少人为因素引发的故障、强化配电设备维护管理工作、依据自然灾害与天气情况，采取合理的防范措施等。期望本文能够为相关工作者带来一定的参考作用。

关键词：电力配电网；配电设备；故障监测。

引言：

进入二十一世纪以来，发展低碳经济、建设生态文明、实现可持续发展，逐渐成为了社会的普遍共识。作为能源供应的重要环节，配电网在社会的进步与发展中，扮演着重要的角色，在信息技术高速发展的时代背景下，配电网的发展模式时刻面临着巨大的挑战与重大的抉择，智能电网理念应运而生，逐渐成为了电力企业应对未来挑战的必然选择。为实现进步发展，电力企业应加强对各类智能化系统的引入与应用，配电网配电设备故障监测系统便是其中之一，目前看来，该系统的运行存在较多问题，运行质量不够理想，有较大改善空间，因此本文就此展开研究，以期为相关人员提供参考。

一、电力配电网配电设备故障监测概述

近年来，随着科学技术的持续发展，智能电网建设形势十分良好，使用智能化的故障监测系统，监测电力配电网配电设备存在的故障，为电力企业带来的效益是十分可观的，有助于提升电力配电网管理的准确性与有效性，保障电力系统的安全稳定运行，为大众提供源源不断的优质电能。

目前看来，传统配电网自动化方案存在投资大、一次设备要求高、建设周期长、维护困难的问题，难以进行大面积推广，这严重影响了智能电网的建设进程，且目前电力系统安装的配电网配电设备故障监测系统，运行效率也较低，在配电设备发生故障时，往往难以第一时间响应，及时完成现场报警、远程报警，影响了工作人员对配电网故障的排查，为后续的维修工作造成了不便[1]。在此背景下，研究一款更为高效的配电网配电设备故障监测系统是很有必要的，是提升电力配电网运行质量的必要举措。

二、电力配电网配电设备故障监测系统方案

本文的研究目的在于为电力系统提供一款更为高效的电力配电网配电设备故障监测系统，以解决在配电设备发生故障时，状态监测系统无法自动完成现场报警、远程报警的问题。

为达到如上目的，本文提供如下技术方案：电力配电网配电设备故障监测系统，包括数据采集终端、数据处理器、控制器以及GPS通信模块等多个组成部分。其中，数据采集终端包含电流互感器、电压互感器、通信总线等多个组成部分，且电流互感器与电压互感器通过通信总线、A/D转换器与数据处理器相连，数据处理器与控制器连接在一起，且后者的三个输出端分别同蜂鸣器、液晶显示器、LED状态显示灯连接在一起。

数据处理器通过GIS模块与远程移动终端连接在一起，控制器通过GPRS通信模块，与远程移动终端相连；数据采集终端与电源模块连接在一起，该电源模块还同控制器连接在一起；控制器采用型号为Pentium E2210的集成CPU来运行；移动控制终端为智能手机；LED状态显示灯包括表示配电设备正常运行的绿色LED显示灯，以及表示配电设备发生故障的红色LED显示灯两个部分。

对比本文提供的技术方案，以及电力系统原有的故障监测系统，认为本文技术方案具有如下优势：该故障监测系统的数据处理器会依据收集到的相应数据，判断配电设备是否发生故障，若发生故障，控制器会通过控制LED状态灯，操控蜂鸣器完成自动报警，此时控制器通过GPRS通信模块，向远程移动终端发出远程报警，便于工作人员及时知晓配电网的运行情况，及时排查故障并进行维修[2]；同时，系统中也设置了GIS模块，工作人员可通过这一模块，直观截取与故障有关的数据信息，从而显著提升故障排查、处理效率。

三、电力配电网配电设备故障监测系统应用探讨

如下结合电力配电网实际情况，对本文技术方案给予进一步的应用描述。但所描述的应用案例，仅是该系统一部分的应用案例，并非全部的应用案例。

参考图1，本文提出技术方案如上文所示。

该技术方案的应用原理如下：在实际运行中，装设在数据采集装置内部的电流互感器、电压互感器与通信总线会发挥作用，共同完成对电力配电网配电设备的输出电流、输出电压的监测。数据处理器会将监测数据转换为图形或字符，之后将相应的信息数据发送至控制器中，之后控制器会驱动液晶显示屏，为工作人员详尽地呈现故障的具体情况，供工作人员进行故障排查、处理。若确实发生故障，LED灯会显示为红色，系统会驱动蜂鸣器进行现场报警，同时控制器也会通过CPRS通信模块，将配电设备发生故障的具体情况，上传至远程移动终端中，完成远程报警，令在现场、不在现场的工作人员都能第一时间知晓配电设备发生故障的实际情况，为后续维修工作的顺利进行打下良好的铺垫。

在配电设备发生故障的同时，系统也会操作GIS模块将故障发生的具体信息及位置上传至移动终端中，维修人员可从液晶显示屏中，了解故障的具体情况，这有助于提升故障检修的效率。

四、减少电力配电网配电设备故障的措施

目前看来，电力配电网配电设备发生故障的几率较高。工作人员可通过如下措施，尽可能减少配电网配电设备发生故障的几率：

（一）尽量减少人为因素引发的故障

首先，企业应采取措施，提升配电设备操作、检修人员的工作水平，培养工作人员的岗位责任心，督促其严格依照规定好的操作标准，完成各项操作；其次，应加强宣传教育，增强工作人员的职业道德意识，尤其应加强对值班人员的引导，令其时刻保持良好的工作状态，以及清醒的岗位责任意识，避免其在工作中做出错误操作；最后，应督促工作人员及时保养、检修配电设备，及时发现并解决技术问题。

（二）强化配电设备维护管理工作

为电力设备给予及时、有效的保养维护，是强化电力设备工作质量、运作性能的重中之重，有助于降低配电设备故障发生几率。电力企业在平时应安派专业人士，为配电设备给予全面的清洁保养，为配电设备营造安全、稳定的运行环境。在平时，工作人员可采用观察、闻、听等方式，为配电设备给予全面、有效的维护，同时对于配电设备运行的实际温度，设备发出的声音等也应做好检查[3]；最后，重点加强对直流电源柜的维护，因为这是电力系统中，较为关键的配电设备。应加强对其电源、电池的检查，确保其运行稳定、安全。

（三）依据自然灾害、天气情况，采取合理的防范措施

配电网在运行过程中，受自然灾害、天气情况影响的可能性较高。针对一些较为特殊的自然灾害，电力企业应做好预报、抢救等工作。若在自然灾害的影响下，配电网发生了设备故障，应联系相应的部门，给予配电网有效的检修与维护。在平时应加强对当地地形、气候状况的研究，及时观测天气。电力企业应与气象部门维持良好的合作关系，争取第一时间了解天气变化的实际情况，尽可能采取措施，将自然灾害为电力系统造成的影响降至最低。在雷雨天气更是应当为配电网装设预防性措施，给予配电设备全面的检查，保障配电设备正常运行。

结语

综上所述，在新的社会形势下，电力企业亟需提升电力配网运行质量。企业应使用智能监测系统，监测配电网配电设备常发故障，判断故障的类型与范围，采取手段第一时间完成故障处理，保障电力配电网运行的安全性、稳定性与高效性。电力企业在平时应强化对各类先进技术的引入与应用，利用其切实改进配电网运行质量，为大众提供优质电能，推动行业的进步发展。

参考文献

[1]吴仲超.基于电力物联网的配电设备监测与故障预警研究[J].粘接,2022,49(05):181-184.

[2]李伟忠.10 kV配电设备故障诊断及监测系统[J].农村电气化,2021(02):47-48.

[3]王元峰,王林波,王冕,曾惜,杨金驿.基于大数据的配电设备运行状态监控与故障预警系统设计[J].自动化与仪器仪表,2021(01):148-151.