淺析粵北山區(qū)10kV 配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)的應(yīng)用

馮俊杰

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司韶關(guān)供電局，廣東韶關(guān)512026）

0 引言

隨著智能化建設(shè)的不斷深入，人們對配電網(wǎng)運行提出了新的要求，即從多方面降低故障停電時間、停電次數(shù)，實現(xiàn)故障自愈控制?；洷鄙絽^(qū)10 kV配電網(wǎng)線路運行環(huán)境較為惡劣，雷擊斷線、用戶故障出門等故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)、生活用電。為此，必須從故障自愈控制技術(shù)出發(fā)，做好山區(qū)10 kV配電網(wǎng)智能化建設(shè)，使其供電可靠性得到大幅提升。

1 配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)路線分析

1.1 自愈對自動化配置的要求

配網(wǎng)線路饋線自動化應(yīng)以自愈為目標(biāo)，即在故障發(fā)生時能快速隔離故障、非故障段自我恢復(fù)、不影響用戶正常供電或?qū)⒂绊懡抵磷钚　９收峡焖俑綦x可通過電壓電流型、智能分布式就地饋線自動化就地實現(xiàn)，自愈可通過電壓電流型就地自動轉(zhuǎn)供主站輔助、智能分布式就地饋線自動化自愈實現(xiàn)。配網(wǎng)線路饋線自動化技術(shù)路線如表1所示。

表1 各供電區(qū)域配網(wǎng)線路饋線自動化技術(shù)路線

1.2 粵北山區(qū)自愈技術(shù)路線分析

粵北山區(qū)的配電網(wǎng)自愈處于剛起步階段，受限于主站功能的不完善以及配網(wǎng)通信方式的制約（山區(qū)無線公網(wǎng)信號丟失或時延較高），目前較為適合開展電壓電流型就地自愈功能的應(yīng)用?；洷鄙絽^(qū)普遍存在小水電混供線路以及小電流接地系統(tǒng)單相接地故障隔離準(zhǔn)確性不高的問題。小水電混供線路故障饋線開關(guān)跳閘短時間內(nèi)線路不失壓導(dǎo)致重合閘不成功引起電壓時間型、電壓電流型技術(shù)路線故障隔離失敗，小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線不正確或重合閘后選線跳閘間隔時間不確定性引起電壓時間型技術(shù)路線閉鎖準(zhǔn)確率降低等問題都制約著配網(wǎng)就地自愈成效的發(fā)揮，甚至增加了對側(cè)線路因自愈失敗帶來的跳閘風(fēng)險。

2 粵北山區(qū)10 kV配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)應(yīng)用

2.1 自愈應(yīng)用基本情況

粵北山區(qū)某電網(wǎng)企業(yè)共投入6個就地自愈饋線組，2019年1月—8月就地自愈動作6次，其中3次成功、3次失敗。自愈成功率僅為50%。引起就地自愈失敗的原因均為反向閉鎖失?。ㄎ茨軠?zhǔn)確進(jìn)行殘壓閉鎖）。2019年9月，在采取相關(guān)反向閉鎖優(yōu)化措施后共動作3次，3次均成功自愈。粵北山區(qū)某供電局2019年配網(wǎng)自愈動作情況如表2所示。

2.2 引起就地自愈失敗的主要原因分析

（1）小電流接地系統(tǒng)單相接地故障，選線時間超過殘壓脈寬上限。小電流接地系統(tǒng)切除單相接地故障完全依賴選線裝置，選線裝置的靈敏度很大程度上決定了殘壓閉鎖的準(zhǔn)確性。一來接地故障初期的不穩(wěn)定可能造成選線裝置未達(dá)到持續(xù)接地時間而復(fù)歸；二來選線裝置實際出口時間與定值有較大誤差，導(dǎo)致選線時間進(jìn)一步增加；三來殘壓脈寬時間是從達(dá)到殘壓上限開始計時，低于殘壓下限結(jié)束計時，時間比得電合到失壓分時間稍長。主要受這三方面因素影響，小電流接地系統(tǒng)單相接地故障殘壓閉鎖容易失敗。

（2）斷線故障導(dǎo)致殘壓無法被檢測。雷擊斷線在粵北山區(qū)是較為常見的故障之一，主要出現(xiàn)在絕緣導(dǎo)線與裸導(dǎo)線的駁接處或電纜與架空線的連接部位。架空線路PT配置通常為電源側(cè)三相PT、負(fù)荷側(cè)單相PT。在三相PT的條件下，任意兩相或三相均斷線，變電站重合時的殘壓脈寬就無法傳遞至下一級配網(wǎng)自動化開關(guān)PT處，從而導(dǎo)致殘壓閉鎖失敗。在單相PT的條件下只能采集Uab，只要A相或B相任意一相出線斷線，均會造成殘壓閉鎖失效。

（3）相間短路導(dǎo)致殘壓值低于定值。相間短路主要因樹木壓線、外力破壞及單相接地故障發(fā)展而形成，相間短路也是粵北山區(qū)較為常見的故障之一。相間短路或三相短路會造成較大的短路電流，并使故障點及后段線路的電壓大幅降低，尤其是長線末端短路故障，甚至可以降低至額定電壓的20%以下，將導(dǎo)致殘壓值無法達(dá)到殘壓定值而造成殘壓閉鎖失敗。

表2 自愈動作統(tǒng)計表

2.3 提升就地自愈（殘壓閉鎖）成功率的主要措施

2.3.1 針對選線超時的措施

由于選線裝置從開始接地到變電站開關(guān)跳閘的時間存在一定的不確定性，根據(jù)大量數(shù)據(jù)分析，通常情況下從選線裝置檢測到不穩(wěn)定的接地開始計算，到實際變電站分閘一般為選線裝置定值的1.5～2倍。因此可以適當(dāng)延長殘壓脈寬上限、故障檢測時間以及得電合閘時間，增加選線裝置動作殘壓閉鎖的成功率。一般情況下，可將殘壓脈寬與故障檢測時間同步放大至選線裝置定值的3～4倍。

2.3.2 針對殘壓值低于定值的措施

針對相間短路及三相短路的情況，一是可采用適當(dāng)降低殘壓定值的方式，通?？蓪垑憾ㄖ嫡?5%Un，略高于失壓定值（失壓定值通常整定為20%Un）；二是可在三相短路高發(fā)的線路上，在電源側(cè)及負(fù)荷側(cè)均采用三相PT的形式，提升相間及三相短路故障殘壓閉鎖成功率。

3 結(jié)語

粵北山區(qū)自愈的應(yīng)用處于較為初級的階段，受限于主站功能的不完善以及無線公網(wǎng)通信可靠性低的特點，結(jié)合粵北山區(qū)自愈的實際應(yīng)用情況，本文對配網(wǎng)就地自愈反向閉鎖失敗的主要影響因素進(jìn)行了分析，并找到了相應(yīng)的解決措施，提出了現(xiàn)階段粵北山區(qū)自愈的較優(yōu)方案，為進(jìn)一步提升粵北山區(qū)配網(wǎng)自動化應(yīng)用水平打下了堅實基礎(chǔ)。