配網線路故障跳閘的有效信息辨別及應用

摘要：對配網線路故障跳閘信息進行科學分析，辨別出有效信息，包括線路單線圖、繼保定值單、說明書等基礎信息以及主站“三遙”信息、終端裝置記錄等，然后根據現場情況加以綜合分析利用，可以有效指導線路故障后的處理工作?，F通過一起典型的故障跳閘事件，分析故障信息的有效應用情況，最終消除了設備運行安全隱患，確保了供電可靠性。

關鍵詞：配網線路;故障跳閘;有效信息;辨別

中圖分類號：TM7;TP391.4? 文獻標志碼：A? 文章編號：1671-0797（2022）01-0016-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.01.004

0? ? 引言

在配網自動化技術迅猛發展的背景下，自動化開關的廣泛應用對線路故障隔離、停電范圍最小化等起著舉足輕重的作用。而正確、快速地獲取配網線路故障跳閘信息，對快速判斷故障類型、故障區域有著積極作用，有利于線路故障跳閘后實現快速復電。但目前配網運維人員普遍無法正確辨別故障跳閘的有效信息，故亟需對跳閘信息的有效性進行科學分析。

1? ? 故障跳閘的有效信息辨別

在配網自動化得到應用的前提下，故障跳閘分析的有效信息有基礎信息、主站“三遙”信息、終端裝置記錄等，它們是統一的整體，而每一個部分又有不同的優缺點，需要綜合運用來確保故障類型、故障區域的準確判別，從而有效指導線路故障后的快速復電工作。

1.1? ? 線路基礎信息

基礎信息為線路的主要配置情況，是故障跳閘分析的基礎，主要包括饋線單線圖、定值單、設備說明書等，其中饋線單線圖展示線路網架構架情況，定值單展示開關跳閘策略，設備說明書可以幫助人員熟悉設備特性。當故障跳閘發生后，這些基礎信息都要參與事故事件分析。

饋線單線圖，內容為出線上10 kV電氣一次設備，描述單條饋線的設備網絡連線，它是電力運行人員計算和分析的重要平臺和基礎[1]。10 kV饋線設施主要有配變、斷路器、隔離開關、配電線路、避雷器等。饋線單線圖關注網絡的邏輯連線，適用于運行和調度人員的分析決策[2]，對故障跳閘分析有很大的作用，可清晰體現線路網架結構和設備情況，對可能的故障類型、故障區域進行初步的判別。

定值單，是終端定值參數審批執行的載體，一般包括保護裝置廠家型號、CT變比、定值項參數等。繼電保護是對電力系統中發生的故障或異常情況進行檢測，從而發出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施[3]。通過定值單，可以了解開關投入的保護種類（如過流、零序、電壓保護等）、參數設置情況，這是故障跳閘分析的原理基礎。

1.2? ? 主站“三遙”信息

“三遙”信息是指自動化終端通過通信技術與主站系統交互的信息，包括遙測、遙信、遙控。其中，遙測是終端的測量值，如電流量、電壓量等;遙信是設備狀態信息，是以動作或復歸事件反饋的SOE報文;遙控是指主站向終端發送改變設備狀態的命令[4]。主站“三遙”信息是監控配電設備的重要手段，也是跳閘故障分析的重要依據，它可以幫助配電運維人員快速獲取故障信息，如開關變位信息、告警信號、遙測量的突變等，及時掌握設備異常情況，從而快速定位故障區域。它的缺點是高度依賴通信，當通信不穩定或中斷時，將無法完整收到終端的信息。

1.3? ? 終端裝置記錄

對故障分析有幫助的終端裝置信息包括錄波信息、定值參數、遙測量、開入量等。故障錄波信息反映了故障發生前后設備模擬量、狀態量的變化情況，可以直觀地分析故障情況;準確的定值參數設置是繼電保護準確動作的基礎;終端遙測量、開入量情況反映了設備運行的實時工況，可分析終端可能出現的異常，能更加有效地指導故障跳閘分析。由于配網開關的分布具有分散的特點，多數采用無線通信方式，存在不穩定的因素，且報文上送頻率和流量受限，主站接收信息可能不全，對故障的判別容易出現偏差，這時只能依賴自動化終端本身。其缺點是只能就地查看，耗費人力和時間。

2? ? 線路故障信息的應用

下面通過一起典型的故障跳閘事件，分析故障信息的有效應用情況，從而徹底消除設備運行安全隱患，確保供電可靠性。

2.1? ? 故障現象

2020-08-12T16：41，某供電局10 kV筆架乙線環錦公用配電站601開關失電分閘，但在電源側復電后未啟動得電合閘功能;約54 min后，經核查開關后側線路無異常后，試送電成功。

2.2? ? 有效信息收集

針對10 kV筆架乙線環錦公用配電站601開關保護異常的情況，需要收集以下信息：

（1）饋線單線圖。查閱筆架乙線單線圖，10 kV筆架乙線環錦公用配電站601開關為進線柜開關，前側為變電站開關，后側帶有5臺配變，分別為負荷開關控制。

（2）保護定值配置情況。根據定值單，獲得如下信息：保護裝置為長園深瑞PRS-3342AE，版本號為SV 03.110，投入電壓時間型邏輯保護功能，退出常規保護，保留零序告警和過流告警功能。主要保護定值項如下：失電分閘時限3.5 s，得電合閘（X）時限42 s，合閘確認（Y）時限5 s，失電分閘投退1（投入），得電合閘投退1（投入），故障電流檢測投退0（退出）。

（3）廠家說明書資料。針對開關沒有得電合閘的情況，查閱了該廠家的《10 kV真空斷路器成套設備技術使用說明書》，“電壓電流型/時間型得電充電好”為“得電合閘動作”的前提條件，而“開關兩側無壓” “開關跳位”是“電壓電流型/時間型得電充電好”的必備條件。

（4）主站“三遙”信息。查閱主站系統，開關故障跳閘前后的報文如圖1所示，環錦公用配電站601開關失壓保護動作，開關分閘，并啟動了邏輯功能閉鎖合閘;約54 min后，開關由人工操作合閘。

（5）終端裝置記錄?，F場對環錦公用配電站601開關保護終端進行檢查，并調取終端的SOE記錄、保護記錄、故障錄波記錄、定值參數設置等。查看裝置SOE記錄，如圖2所示，終端記錄與主站信息一致，但存在一個異常情況，即在裝置失電分閘之后，并無得電合閘充電好遙信（得電合閘允許）置1的記錄;查看裝置保護動作記錄，如圖3所示，當天16：41：49.023，電壓電流型失電分閘動作;利用廠家配套程序，調取裝置故障錄波圖，如圖4所示，環錦公用配電站601間隔雙側失電分閘啟動，3.5 s后失電分閘動作，異常情況為該間隔出現短時兩側有壓，母線側Ua1=81.405 V，Uc1=82.559 V;經檢查終端定值參數，與定值單設置一致，排除定值設置問題。

2.3? ? 過程分析

根據圖2、圖3，確認主站“三遙”信息正確，并發現開關分閘后無得電合閘充電好遙信置1的記錄。核查圖4錄波記錄，環錦601開關間隔雙側失電分閘啟動，3.5 s后失電分閘動作，與定值單設置值一致;母線PT在開關跳閘前出現短時的有壓（有壓值為70 V），說明此時開關進線側PT可能已恢復得電狀態。結合前述說明書資料，推測在601開關跳閘后，線路側一直處于單側有壓狀態，故無法滿足得電合閘充電邏輯，進而導致本間隔裝置得電合閘動作無法執行。查閱變電站開關定值單，重合閘時間剛好為3.5 s;查閱主站信息，變電站開關瞬時故障跳閘，重合閘動作成功。因此，判斷問題為該601開關失電分閘時限與前側重合閘時間相同，而601開關動作速度比變電站開關慢，這兩個因素造成601開關拒合。后對該系列裝置調整失電分閘時間，使之與前側電源重合閘時間不同。經一年的運行實踐表明，運行正常，驗證了分析結果的正確性，也論證了單線圖、定值單、廠家說明書資料、主站“三遙”信息、終端裝置記錄等信息的有效性。

3? ? 結語

在配網線路故障跳閘分析中，正確、快速獲取故障跳閘的有效信息，將幫助配電運維人員快速判斷故障類型、故障區域以實現故障的徹底解決。在配網自動化技術迅猛發展的背景下，故障跳閘分析的有效信息包括線路單線圖、定值單、說明書資料等基礎信息以及主站“三遙”信息、終端裝置記錄等，需要根據現場情況加以綜合分析利用，從而有效指導線路故障后的處理工作，達到提升供電可靠性的目的。

[參考文獻]

[1] 王姣姣.配網單線圖自動生成算法的研究與應用[D].北京：華北電力大學，2017.

[2] 周博曦，孟昭勇，吳文宣，等.輻射接線模式的配電饋線單線圖自動繪制算法[J].中國電力，2015，48（12）：136-140.

[3] 賀家李，宋從矩.電力系統繼電保護原理（增訂版）[M].北京：中國電力出版社，2004.

[4] 張明光.電力系統遠動及調度自動化[M].北京：中國電力出版社，2013.

收稿日期：2021-09-30

作者簡介：吳英山（1982—），男，廣東封開人，工程碩士，高級工程師，三級助理技術專家，從事配網自動化技術管理工作。