配电网故障定位方法研究
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配网抢修指挥故障研判摘要:目前基于配电自动化系统针对10kV主干线路的故障研判策略已经比较成熟。
而针对低压配网的故障定位与研判仍主要依赖于人工经验,准确性差,效率低,部分已建成的配网故障研判技术支持系统研判手段单一、逻辑简单,难以有效实现配网故障的综合指挥研判。
随着配网抢修指挥业务规范化水平的不断提升,有效的配网故障研判策略对于提升配网故障研判准确性和抢修指挥效率具有至关重要的作用。
关键词:配网;抢修;指挥;故障;研判1故障研判原则配网故障研判是指依据系统采集的配网故障、95598报修、计划停电、公专变及低压设备召唤量测等信息,利用网络拓扑关系和营配调贯通结果,通过综合分析,判断故障位置、故障类型及停电范围。
实现配网故障研判策略的基本原则主要包括信息来源准确性校验、信息来源自动过滤、信息交互技术要求、信息交互一致性原则等四个方面。
1.1信息来源准确性校验该原则应利用实时召测和“户-变-线-站”电源追溯,逐级校验客户侧表计故障、配变故障、分支线故障和主干线故障等信息的准确性。
(1)主干线开关跳闸信息应结合该线路下的分支线开关失电信息和多个配变停电告警信息,校验主干线开关跳闸信息的准确性。
(2)分支线开关跳闸信息应结合该分支线路下的多个配变停电告警信息,校验分支线开关跳闸信息的准确性。
(3)配变停电告警信息应通过实时召测配变终端及该配变下随机多个低压计量装置的电压、电流、负荷值来校验配变停电信息的准确性。
(4)客户失电告警信息应通过实时召测客户侧低压计量装置的电压、电流、负荷值来校验客户失电告警信息的准确性。
1.2信息来源自动过滤各类告警信息推送到系统前,应在已发布的停电信息范围内进行过滤判断。
1.3信息交互技术要求(1)信息交互基于消息传输机制,应实现实时信息、准实时信息和非实时信息的交换,支持多系统间的业务流转和功能集成,完成系统与其他相关应用系统之间的信息共享。
(2)信息交互应满足国家发展和改革委员会第14号令,采取安全隔离措施,确保系统信息安全性。
10kV配电网单相接地故障及处理措施摘要:配电网络作为直接面向电力用户的关键供电环节,其安全与稳定的运行直接关系到供电网络的供电质量。
但是在实际的运行过程中,配电网络往往会受到各种故障的影响,尤其是单相接地故障严重威胁着配电网络的安全与平稳运行。
因此准确且快速的对配电网单相接地故障进行定位与处理,具有相当重要的意义。
本文首先介绍了10kV配电网单相接地故障选线方法,然后详细论述了10kV配电网单相接地故障定位方法。
并以此为依据总结出了一套切实可行的单相接地故障定位与处理方法。
关键词:电网故障;10kV配电网;单相接地故障;故障处理随着我国社会经济的发展水平的不断提高,人们对于供电的质量与稳定性提出了更高的要求。
而配电网络作为直接面向电力用户的关键供电环节,其安全与稳定的运行直接关系到供电网络的供电质量。
但是在实际的运行过程中,配电网络往往会受到各种故障的影响,尤其是单相接地故障严重威胁着配电网络的安全与平稳运行。
另外由于10kV配电网络所处的环境十分复杂,存在相当多的配电线路分支,一旦发生单相接地故障,一般很难确认故障的线路。
此外发生故障的位置电流相对较小,难以获得较强的故障信号,这也为单相接地故障的定位与处理带来很大的困难。
一、10kV配电网单相接地故障选线方法根据判断信号模式的不同,10kV配电网单相接地故障选线方法可以分为主动信号法和被动信号法两种。
其中主动信号法是将某种频率的信号注入配电网内,并针对该信号进行检测,从而完成单相接地故障的选线工作。
主动信号法注入的信号可以分为可变频率信号和单一频率信号。
而被动信号法具体可以分为故障稳态信息法、故障暂态信号法和综合信号法。
基于故障稳态信息进行选线,首先就可以针对出线的线路,逐一进行断电,进而检测中性点的零序电压。
然后与正常情况进行对比,从而完成选线。
这种方法的选线准确率较高,但是选线的速度较慢,且工作量大,同时会对供电的稳定性产生影响。
然后还可以根据消弧线圈的失谐度,对正常状态下出线线路中零序回路的零序导纳进行计算,以此作为参考值。
0 引言配电线路在运行过程中所处环境较为复杂,非常容易受到各种因素的影响而发生断线故障,一旦产生此方面故障就会对整个电网系统造成非常大的影响,无法确保提供稳定、安全的电力供应,所以一定要加强10kV 配电线路断线故障的检测和定位方面的分析研究,这对于进一步推动我国电力系统水平提升具有重要的作用。
1 10kV 配电线路断线故障原因分析造成10kV 配电线路断线故障的原因较多,总的来说其故障情况如表1所示。
表1 10kV 配电线路断线故障原因断线故障原因外力破坏电气作用天气环境线路老化建设质量其他占比23%18%22%16%12%9%1.1 外力破坏所造成的断线故障随着工程建设数量和规模的增加,容易造成施工区域周边10kV 配电线路受到破坏,一旦施工过程中存在大型设备用电功率和电压长期超出额定值的情况,就非常容易造成配电线路某些区域发生问题,从而影响到整个配电网络的正常运行。
除此之外,若是工程施工时某些设备操作不规范、不符合标准规定,也会引发周边线路发生断线故障。
1.2 电气原因所造成的断线故障此方面原因造成的断线故障主要集中在发生短路问题后导线受到较大电流影响而被烧断,也可能受到强烈变化的电场影响而造成绝缘导线断线的情况。
1.3 天气等自然环境的影响雷电多发区域的配电线路容易发生断线事故,10kV 配电线路一旦受到雷击影响就容易在绝缘子区域以及横担处产生放电情况,会产生较大电弧而造成线路断线。
1.4 线路老化的影响某些配电线路运行时间较长,过于老旧或者瓷横担发生断裂等都容易造成10kV 配电线路发生断线故障。
1.5 建设质量的影响线路建设质量较差、运行管理存在问题等都会造成10kV 配电线路发生断线故障。
2 10kV 配电线路断线故障的检测2.1 单相断线故障的检测在进行单相断线故障检测时,重点关注的是发生故障位置两侧电压变化情况,在实际操作时可以从如下几方面进行重点关注:第一,虽然电源侧零序电压会有较大下降(约50%),但是断线故障的产生并不会影响到电源侧电压情况,对于线路的正常供电并不会产生较大影响;第二,要特别注意电压的变化情况是否会受到故障位置变化的影响,一般情况下电源侧电压最大能够上升到正常值的150%,此时故障所在位置另一侧电压会下降到原有电压的50%;第三,由于负荷侧电压会受到故障情况的直接影响,所Keywords: 10kV distribution line; Fault detection; positioning压发生较大变化,不同侧的零序电压变化情况有所差异,因此需要对线路进行准确分区,在每一个节点区域都要设置电压监视设备,或者设置其他方面的监控设备,一旦发生线路故障就会对每一个节点相电压、零序电压等进行及时准确的采集,之后将其及时传到变电站中。
基于配电自动化的配网单相接地故障定位与自愈摘要:应用自动化和智能化配电技术可以有效提升配电网的工作效率,保证电力供应有更强的稳定性。
在电能供应的过程中,应用配网自动化技术可以更加合理地分配资源,促进社会向节能型社会发展。
在广泛应用配网供电智能化的今天,故障定位与自愈技术已经更加成熟,通过应用故障定位技术还可以第一时间发现配电网中的问题,提高工作人员维修效率,保证正常的供电和人们的生活。
关键词:配电自动化;配网;单相接地;故障定位;自愈为了可以更好的满足人们的日常用电需求,还需要全面保证配电网中各个线路和设备的运行质量,针对配电网中经常发生的单相接地故障,还需要深入分析其产生原因,探索更加科学的解决措施来解决这些故障问题。
根据自动化技术来优化配网系统,并通过系统内部的故障来确保故障能够实现自愈,从而保证供电质量。
一、配电网自动化故障定位的工作原理1.系统工作原理配电网自动化故障定位系统包括,通信终端、故障指示器、主机、中心站以及通信系统。
故障指示器的通信方式为光纤和无线两种方式,其中带有信号远传的故障指示器,能够避免出现高压绝缘的问题。
通讯系统中有通信终端和故障指示器间的短距离传输系统。
通常情况下,可以结合不同的适用场合选用不同型号的额故障指示器。
对于中性点没有直接接地的情况,还应当在某些出线上面设置信号源装置,如果单相接地事故发生,信号源就会自动注入信号,故障指示器接收到信号后能够自动检测故障。
2.相间故障检测线电流会依据配电线路出现的故障表现出一定的变化规律是自适应型故障指示器的工作依据。
断路器的电流保护设备可以使断路器的跳闸,其中电流的清除时间就是故障电流的维持时间。
当线路停电的时候,电压和电流会瞬间下降为零。
3.接地故障检测单相接地的故障检测的工作原理是特殊信号注入法。
当发生单相接地故障时,母线会被注入特殊的电源信号,故障指示器在接收到该特殊信号源之后会反转指示接地故障,单相接地故障的检测是属于一种主动检测的方式。
《中低压柔性直流配电网故障识别与控制隔离技术研究》篇一一、引言随着现代电力系统的不断发展和技术的持续创新,中低压柔性直流配电网已经成为智能电网建设的重要组成部分。
其独特的特点如可实现无功补偿、电能质量优化以及灵活的拓扑结构等,使得它在电力系统中扮演着越来越重要的角色。
然而,随之而来的问题也日益凸显,其中最为关键的就是故障识别与控制隔离技术。
本文将针对中低压柔性直流配电网的故障识别与控制隔离技术进行深入研究,探讨其原理、方法和应用。
二、中低压柔性直流配电网概述中低压柔性直流配电网(以下简称“柔直配网”)是指以电压等级为中低压的直流配电网络,采用柔性直流输电技术进行供电。
这种配电网具有灵活的拓扑结构,可以有效地进行无功补偿和电能质量优化,提高了供电可靠性和经济性。
然而,由于其结构的复杂性和电力电子设备的多样性,一旦发生故障,其影响范围和修复难度都较大。
因此,对柔直配网的故障识别与控制隔离技术进行研究具有重要的现实意义。
三、故障识别技术(一)基本原理故障识别是柔直配网运行维护的关键技术之一。
其基本原理是通过监测配电网中的电压、电流等电气量,以及温度、压力等非电气量,结合先进的信号处理和模式识别技术,对故障进行判断和定位。
(二)方法与技术手段1. 信号处理技术:包括滤波、去噪、波形分析等,用于提取故障特征信息。
2. 模式识别技术:通过机器学习、神经网络等技术对故障特征进行分类和识别。
3. 智能诊断技术:结合专家系统、知识库等,对故障进行智能诊断和预测。
四、控制隔离技术(一)基本原理控制隔离技术是指在柔直配网发生故障时,通过控制策略和设备操作,将故障区域从系统中隔离出来,以保证非故障区域的正常供电。
其基本原理是快速、准确地判断故障位置,并采取相应的控制措施进行隔离。
(二)方法与技术手段1. 快速定位技术:通过先进的测量设备和算法,快速定位故障位置。
2. 自动控制技术:采用智能控制器或自动控制系统,实现故障区域的快速隔离。
设计应用技术基于矩阵算法的配电网单相接地故障定位方法谢泽,陈文汝(国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司,江苏总结存在的问题和难点,定性和定量分析结果表明故障点上游和下游两个测试点的暂态零序电流不同,但其暂态零序电流在同一侧的测试点上是相近的;在故障点的上行检测点,该暂态零序电流的极性与该暂态零序电压的极性不同;在故障点的下游测试点中,具有与暂态零序电压同极性的暂态零序电流。
在此基础上,将每一个测点处的暂态零序电压和暂态零序电流分别作为区间定位法的输入量,结合矩阵算法,实现了配电网单相接地误差的精确定位。
矩阵算法;单线接地;故障定位A Matrix Algorithm Based Method for Single Phase Grounding Fault Location inDistribution NetworksXIE Ze,CHEN Wenru(Lianyungang Power Supply Company of State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd., Lianyungang Abstract: This article analyzed existing methods for locating grounding faults, summarized the existing problems如果m<n,那么Dmn=1;与基准方中性点接地方式对单相接地故障电流有明显影响,因此需要对其进行处理,创建一些基于特定情况的故障信息矩阵。
中性点未接地时,发生单相接地故当发生短路时,。
正常情况下,零序电出现。
为了解决这个问题,的对角元素进行修改,形成故障信息)当一个的零序电压延迟时,那么电抗器后,零序电流的变化量表示为式中:Δ算得到的零序电流幅值的增加量;1.3 单相接地故障区段定位故障出现后调整中性点电抗,线路电容无影响。
因此,非故障线路和故障线路的非故障区段,折算后的零序电流增量可能为零。
10kV配电线路故障查找及处理方法摘要:10kV配电网是电力系统的重要组成部分,配电线路一旦发生故障,将严重影响人们的生活质量和工农业生产的稳定。
常见的10kV线路故障可分为断线、短路(相间短路、接地相间短路)、接地三种。
本文就这三种类型线路故障分别进行分析,介绍如何查找故障以及对故障进行处理。
关键词:10kV配电线路;故障原因;查找方法;故障处理1.前言濠江区配电线路的特点是分布广,地形复杂,多山区,多村落,架空线路与电缆线路混合分布,配电设备质量参差不齐,供用电情况复杂,线路延伸距离远,交通不便利。
如果线路发生故障,运维人员难以快速对故障点进行定位,恢复送电的时间较长。
本文结合濠江区具体停电事件,探讨线路故障的排除及处理方法。
2.线路故障主要类型笔者通过对所在汕头濠江区2011年至2017年10kV中压故障进行统计,并对停电事件进行分类。
其中重合闸成功的有145宗,为瞬时性故障,如鸟害、大风、漂浮物碰触等引起的。
剔除重合闸成功事件后,其余的为自动重合闸后复跳,或跳闸后试送不成功累计217宗,即为永久性故障。
对这些停电事件进行细分,10kV线路故障可以概括为短路、断路和接地这三个类型。
其中单相接地故障就占了139宗,在濠江区线路故障中最为常见,对配电网的影响也最为严重。
3.线路故障的原因分析3.1短路故障原因分析10kV配电线路发生短路的原因主要有雷电击穿、外力对线路的破化、恶劣天气引起的碰线和倒断杆、掉落导线的杂物引起短路、违章车辆引起的倾斜和倒塌、用户设备故障(如变压器损坏)对线路的影响等。
短路故障主要表现为变电站出线开关速断保护或过流保护动作,开关跳闸。
3.2接地故障原因分析导致线路接地故障的主要原因有绕组单相绝缘击穿或接地、配电变压器上避雷器或熔断器绝缘降低造成击穿、绝缘子闪络、恶劣天气引起瓷瓶掉窜和倒断杆、外力破坏、树竹放电等。
接地故障主要表现为变电站反映的母线电压接地相严重偏低,甚至为零,其它两相电压偏高,接近线电压。
10kV架空线路单相接地故障定位方法的研究与实现10 kV系统由于接地电阻大,接地定位问题一直以来没有得到解决。
本文笔者针对线路接地故障,提出了时间型线路重合器10 kV系统接地定,用线路对接地故障进行隔离,确定故障区对减小线路对地电容在故障区段注进交流信号,检测该信号,确定故障点的位置。
为保证注入信号不受地电容影响,研究了最优隔离区段长度计算方式。
现场充分验证该技术的可行性。
关键词:小电流接地系统;单相接地故障;110kV架空配电线路故障的有哪些架空线路的网线路多、很大一部分为放射式供电线路,线路分段开关量少,线路设备简陋。
虽然加强了对线路的改造,使配电线水平得到提高,但架空事故仍发生,应采取措施减少甚至事故发生,提高1配电线的运行水平。
1.110kV配电线路故障由于绝缘水平低,线间距小,通过的位置多为山地、空旷及的工业园地,易遭受雷击、外力破坏等,使线路跳闸。
根据运行经验,架空配电线路的事故有以下几种:自然灾害、外力破坏故障、故障导致线路事故、产权设施造成故障、环境方面的因素、管理的因素2故障定位问题系统以架空线路为主、覆盖区域广、电阻大,多数用电流接地故障定位。
长期以来困扰供电部门,没有得到解决。
随着社会的发展,对电力需求越来越大,电网对社会生活愈来愈大。
因此,快速准确定位,对系统的经济性、可靠性相当重要。
配电网是结构最复杂、面积分布最庞大,故障繁忙,尤其是接地故障,概率最大[1],因此配电网单相接地定位问题相当的有必要。
3 10kV架空线路单相接地故障定位国外一些城市的故障定位主要是用自动化装置确定区,接着由工作人员巡线来找到故障点。
即在线路上安装有自动分段开关装置,故障了利用自动开关进行相互配合,确定故障区域同时将其隔离[2],这种方法仅仅只能定位故障区段,往往并不可以确定其位置,由于自动化投资大、限制了使用范围,在我国不能广泛的使用[3]。
中国主要使用人力巡线查找故障,对于装分段开关使用拉开分段刀闸确定故障点,然后在故障点里用巡线查找故障。
配电网故障定位方法研究
【关 键】对配电网故障定位技术方法研究的重要意义进行阐述后,对配电
网故障定位方法进行了归纳总结,重点分析了短路故障定位技术方法和接地故障
定位技术方法的工作原理和技术特点。最后,对基于GSM技术的配电网故障自
动定位系统的逻辑组成和工作原理进行了认真分析研究。
【关键词】配电网;故障定位;GSM技术
1、配电网故障定位方法概述
配电网故障类型较多,同时导致故障发生的影响因素较多,针对不同故障类
型有不同的故障定位方法。限于文章篇幅,本文将重点详细分析研究工程实际应
用中常用的短路故障定位技术和小电流接地故障定位技术。
1.1 短路故障定位技术方法
配电网系统中短路故障是指由于某种原因,引起系统中电流急剧增大、电压
大幅下降等不利运行工况,同时该故障发生后会进一步引发配电网系统中变配电
电气设备损坏的相与相、相对地间的大电流短接故障。按照短路发生部位,可以
分为三相短路、两相短路、两相对地短路、以及单相对地短路故障。由于配电网
发生短路故障后,其电流、电压等特征故障参量较为明显,故障定位技术方法的
实现相对较为简单,工程中最常用的是“过电流法”。
当配电网系统发生短路故障后,其短路故障电流幅值非常大,易于监测,因
此,工程中常选用电流作为短路故障监测对象,即采用“过电流法”来实现对配电
网系统短路故障区段的定位判断,其定位判断原理与过流保护相同。配电网系统
“过电流法”故障定位手段,需要充分借助安装于线路中的馈线终端装置(FTU)
来实现短路故障区段的正确定位,其工作原理如图1所示:
从图1可知,在“过电流”法故障定位系统中,以馈线终端装置(FTU)为现
地监测终端,以FA控制主站为系统控制中心,通过光纤通信网络形成了配电网
馈线自动化环网,从而实现对配电网短路故障的准确定位。“过电流”法故障定位
系统中,当线路出现短路故障(如图1中故障点F)时,馈线终端装置FTU就
会自动检测到分支线路出现过流现象,并通过通信网络系统上报给FA控制主站,
由主站内部DSP数据处理单元自动运算分析后,形成对应的调整保护决策,操
作变电站内部对应线路保护单元跳闸保护,将故障分支线路从整个配电网系统中
有效隔离开,确保其它正常线路的正常供电,提高配电网供电可靠性。“过电流
法”法的保护原理较为简单,同时判据较为明确,在短路故障发生后具有较好的
灵敏度和动作可靠性,在配电网短路故障定位领域应用较为成熟,大大提高了配
电网系统短路故障定位可靠性、准确性,以及故障切除动作的灵敏性。
1.2 接地故障定位技术方法
为了提高配电网系统供电可靠性,绝大多数采用中性点非有效接地方式。此
种运行方式下,当配电网系统发生接地故障时,不会形成明显的故障回路,也就
是此种运行方式下故障信号不太明显,进而大大影响了故障定位装置选线过程中
的准确可靠性。加上配电网系统逐步向多分支复杂结构方向发展,其单相接地故
障电流也较小,给故障定位带来了非常大的困难。目前,对于非有效接地配电网
故系统而言,其故障选线定位较为实用的方法是“C型行波法”。在故障定位中,
“C型行波法”不受故障时刻行波信号的强弱的影响,其可以通过多次信号采集进
行综合分析判断,也就是说当一次系统接收到的信号不清楚或信息不完整时,可
以重新发射一次脉冲信号对系统故障进行重新准确定位[2]。
利用“C型行波法”进行配电网系统接地故障定位时,由于行波在经过每条分
支节点和接地点时,其幅值均会产生一定程度的衰弱,也就是当整个配电网系统
分支线路较多或接地电阻较大时,由于行波在传输过程中衰弱较大,其返回的行
波就可能不被检测装置检测到,从而导致故障定位不准确或行波检测失效。因此,
在实际工程中,常采取分线路分区域相互结合的综合检测技术方法,以实现对配
电网接地故障的准确定位。
2、基于GSM技术的配电网故障自动定位系统研究
2.1 系统逻辑组成方案
从图1可知,配电网故障定位方法中,要实现馈线自动化自动定位,就需要
由安装在分支线路上的故障检测终端和监控主站系统共同组成。为了提高故障定
位的准确可靠性,将先进的GSM通信技术、GIS地理信息系统技术等引入到配
电网故障定位领域,形成配电网故障自动定位系统,其逻辑组成方案如图2所示:
从图2可知,配电网故障自动定位系统定位的准确性、可靠性等,关键性影
响因素来源于线路故障指示器FI在检测系统故障信号的准确率和精确性。随着
电力电子技术的进一步发展,故障指示器在经多年研发和实际应用完善改进后,
其性能得到了大大提高,可以有效提高其对配电网系统短路和接地故障信号检测
的准确率。按照在分支线路节点处的通信终端,再接受到配电网故障指示器动作
信号后,就通过GSM/GPRS通信网络,将分支线路节点故障信号远传到配电网
监控中心的监控主站系统中,经内部分析运算实现对配电网故障的实时准确定
位。主站系统主要完善配电SCADA数据信息采集、故障自动定位、以及其它功
能子系统接口通信共享等功能,同时还可以将其所采集到的数据信息,在整个网
络系统中实现交互共享和互操作,从而为配电网故障诊断提供一个集约化、信息
化、网络化的技术平台。
2.2 系统逻辑工作原理
当配电网系统中某分支线路发生故障后,线路故障指示器就会自动检测到故
障信号从而驱动监测终端动作指示,同时将故障信号发送到分支线路节点通信终
端;通信终端在接收到故障指示器动作信号后,就会按照地址信息要求将故障信
息通过GSM/GPRS通信网络,远传给配电网监控主站,形成相关跳闸保护动作
决策和命令。配电网监控主站在收到通信网络远传回的动作信号后,就会根据配
电网结构进行实时网络拓扑计算分析,同时与GIS地理信息系统等相结合,直
接确定故障点得空间地理位置,并在显示屏上动态显示出来,并通告短信等方式
通知相关线路运行管理和检修维护人员,以便其制定高效合理的调度决策。
3、结束语
通过准确的配电网故障定位技术方法和设备系统,有效提高配电网系统运行
可靠性和供电电能质量,缩短停电检修时间,提高电力企业电能供应服务水平和
运营经济效益,具有非常重要的工程实际意义。
参考文献
[1] 梅念,石东源,杨增力,等.一种实用的复杂配电网故障定位的矩阵算法[J].
电力系统自动化,2007,31(10):66-70.
[2] 刘建,毕鹏翔,杨文宇,等.配电网理论及应用[M].北京:中国水利水电出版
社, 2007.