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超過85%的故障停電是由于配電網(wǎng)故障造成的。因此，配電網(wǎng)故障自動(dòng)處理對于提高供電可靠性具有重要意義。配電網(wǎng)的故障類型包括相間短路故障、單相接地故障和斷線故障。配電網(wǎng)故障自動(dòng)處理的手段可以分為就地智能、分布智能和集中智能。各種故障自動(dòng)處理技術(shù)各有特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)需要科學(xué)選用和綜合運(yùn)用。

各種故障的處理過程

相間故障的處理過程包括：故障切除、故障性質(zhì)判別（永久性故障/瞬時(shí)性故障）、故障定位、故障隔離、健全區(qū)域恢復(fù)供電、故障修復(fù)和返回正常運(yùn)行方式7個(gè)環(huán)節(jié)。

單相接地故障的處理過程包括：熄滅電弧、故障性質(zhì)判別（永久性故障/瞬時(shí)性故障）、故障定位、故障隔離、健全區(qū)域恢復(fù)供電、故障修復(fù)和返回正常運(yùn)行方式7個(gè)環(huán)節(jié)。

斷線故障的處理過程包括：故障性質(zhì)判別（是否伴隨接地）、熄滅電?。ㄈ绻殡S接地的話）、斷線定位、故障修復(fù)和返回正常運(yùn)行方式5個(gè)環(huán)節(jié)。

在上述故障處理環(huán)節(jié)中，除了故障修復(fù)環(huán)節(jié)必須人工進(jìn)行外，其余各個(gè)環(huán)節(jié)均可通過各種自動(dòng)化手段提高效率。

故障自動(dòng)處理技術(shù)

常用的配電網(wǎng)故障自動(dòng)處理技術(shù)可以分為就地智能、分布智能和集中智能三類。

就地智能故障自動(dòng)處理技術(shù)不需要借助通信也不需要配電自動(dòng)化主站參與，只需采集本地信息并控制本地執(zhí)行機(jī)構(gòu)即可完成故障處理，常用技術(shù)包括：繼電保護(hù)、自動(dòng)重合閘和備自投。

分布智能故障自動(dòng)處理技術(shù)不需要配電自動(dòng)化主站參與即可完成故障處理，又可以分為無通道分布智能故障自動(dòng)處理技術(shù)和有通道分布智能故障自動(dòng)處理技術(shù)兩類，前者不需要借助通信手段就可以完成故障處理，常用技術(shù)包括：電壓時(shí)間型饋線自動(dòng)化技術(shù)和合閘速斷型饋線自動(dòng)化技術(shù)；后者需要借助通信手段才能完成故障處理，典型技術(shù)是鄰域交互快速保護(hù)技術(shù)。

集中智能故障自動(dòng)處理技術(shù)需要借助通信手段將各個(gè)配電終端采集的故障信息傳送到配電自動(dòng)化主站，基于這些信息采用集中智能進(jìn)行故障處理。按照所采用配電終端是“三遙”型（具備遙控、遙測、遙信功能）、“兩遙”型（只具備遙測、遙信功能）還是故障指示器（只具備故障信息上報(bào)功能）的差異，又可以分為全“三遙”型（全部采用三遙終端）、“三遙”與“兩遙”混合型（混合采用“三遙”型終端、“兩遙”終端和故障指示器）和“兩遙”型（只采用“兩遙”終端和故障指示器）三種。

若采用 “兩遙”配電終端或可上傳故障信息的故障指示器，一般不需要改造開關(guān)，通信通道可采用無線公網(wǎng)，建設(shè)費(fèi)用低，雖然只能定位故障區(qū)域而不能自動(dòng)隔離故障和恢復(fù)健全區(qū)域供電，需要人工到現(xiàn)場進(jìn)行操作，但是它大大縮短了人工查找故障位置所需要的時(shí)間，而在一些情況下，故障查找時(shí)間的縮短已經(jīng)能夠非常有效地提高供電可靠性。

相間短路故障自動(dòng)處理

故障切除環(huán)節(jié)一般由繼電保護(hù)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)某個(gè)斷路器跳閘實(shí)現(xiàn)，保護(hù)動(dòng)作跳閘也被用作集中智能故障自動(dòng)處理的啟動(dòng)條件。但是，由于繼電保護(hù)可配合的級數(shù)有限，僅可以粗略隔離和定位故障區(qū)域（對于許多應(yīng)用場景而言，這已經(jīng)足以顯著減少停電戶時(shí)數(shù)和提高供電可用率了）。繼電保護(hù)可以使故障上游區(qū)域繼續(xù)供電，但無法恢復(fù)故障下游健全區(qū)域供電。

自動(dòng)重合閘雖然不具備故障定位與隔離功能，但是它可以在瞬時(shí)故障情況下迅速恢復(fù)全部或部分饋線段供電。

備自投不具備故障定位與隔離功能，但是在主供電源因故障而失去供電能力時(shí)，它可以快速切換從而迅速恢復(fù)雙電源用戶供電。

分布智能故障自動(dòng)處理技術(shù)具有故障性質(zhì)判別（永久性故障/瞬時(shí)性故障）、故障定位、故障隔離、健全區(qū)域恢復(fù)供電功能，但是供電恢復(fù)方案一般只能按照事先預(yù)制的方案進(jìn)行。

集中智能故障自動(dòng)處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)故障性質(zhì)判別、故障更精細(xì)的定位、故障隔離、健全區(qū)域優(yōu)化恢復(fù)供電、返回正常運(yùn)行方式功能，供電恢復(fù)方案可以根據(jù)故障時(shí)的負(fù)荷分布形成優(yōu)化的方案進(jìn)行，并且返回正常運(yùn)行方式功能只有借助集中智能故障自動(dòng)處理技術(shù)才可以實(shí)現(xiàn)。

單相接地故障自動(dòng)處理

對于中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地的配電系統(tǒng)，故障自動(dòng)處理技術(shù)與相間短路時(shí)的故障自動(dòng)處理類似。比如：小電阻接地的變電站一般配置零序電流保護(hù)，單相接地時(shí)跳閘切除故障，也實(shí)現(xiàn)熄弧和單相接地選線。故障性質(zhì)判別（永久性故障/瞬時(shí)性故障）需配置自動(dòng)重合閘控制實(shí)現(xiàn)。若沿線零序電流保護(hù)的延時(shí)時(shí)間采用階梯配置方式，則可以實(shí)現(xiàn)單相接地定位和選段跳閘功能，但是也只能恢復(fù)單相接地位置上游供電，而不能恢復(fù)下游健全區(qū)域供電。分布智能和集中智能故障處理技術(shù)所發(fā)揮的作用也與相間短路時(shí)類似。

對于中性點(diǎn)非有效接地的情形（中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地或不接地），單相接地時(shí)流過接地點(diǎn)的電流小，電弧破壞力也小，如果能及時(shí)可靠地熄滅電弧，則可僅僅呈現(xiàn)瞬時(shí)性故障而不會發(fā)展成永久性故障。因此，及時(shí)可靠地熄滅電弧至關(guān)重要。

消弧線圈是一種重要的熄弧裝置，大多數(shù)情況下，它能有效熄弧，但是隨著含逆變器分布式電源和用電設(shè)備的電力電子化，一些電弧難于靠消弧線圈熄滅，因?yàn)榻拥仉娏髦邪烁哳l電流和阻性電流，而消弧線圈的補(bǔ)償容量是根據(jù)工頻電容電流設(shè)置的。盡管如此，由于對零序電流中的工頻電容電流進(jìn)行了有效補(bǔ)償，消弧線圈仍能有效降低電容電流水平從而大幅度減輕其破壞力。

若消弧線圈未能將電弧熄滅，則需要采取其他熄弧措施。零序電流保護(hù)和選線裝置動(dòng)作跳閘可以熄滅電弧，但是以造成用戶停電為代價(jià)的。故障相接地型主動(dòng)干預(yù)消弧裝置和接地電流全補(bǔ)償裝置也能有效熄弧，且不需要跳閘，從而不影響用戶正常用電。

安裝于變電站的單相接地選線裝置，具有單相接地選線功能。原本為解決相間短路故障自動(dòng)處理問題開發(fā)的就地智能饋線自動(dòng)化技術(shù)，稍加擴(kuò)展就能實(shí)現(xiàn)單相接地故障定位、故障隔離、健全區(qū)域恢復(fù)供電功能。集中智能故障自動(dòng)處理技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)單相接地故障定位、故障隔離、健全區(qū)域恢復(fù)供電功能，此外，還可實(shí)現(xiàn)返回正常運(yùn)行方式功能。

斷線故障自動(dòng)處理

貌似簡單的斷線故障其實(shí)并不容易處理，因?yàn)榕潆娋W(wǎng)中的斷線故障有單相斷線不接地、單相斷線下游（負(fù)荷側(cè)）接地、單相斷線上游（電源側(cè)）接地、單相斷線兩側(cè)都接地等多種形態(tài)。

斷線后電流和電壓都會表現(xiàn)出一些特征。但是依據(jù)電流特征的原理會遇到更多的困難，比如對于基于負(fù)序電流的方法，負(fù)序電流的大小受故障前系統(tǒng)負(fù)荷電流的影響，在線路輕載時(shí)靈敏度較差，并且負(fù)序電流也并非只存在于斷線情形；比如對于基于相電流的方法，不僅在線路輕載時(shí)靈敏度較差，而且在存在兩側(cè)接地的斷線故障中，斷線相下游的電流未必會很小。

依據(jù)電壓特征的原理更加具有可操作性，但是在應(yīng)用中也存在下列問題需要加以把握：

（1）對于兩側(cè)均不接地或均高阻接地的情形，利用中壓側(cè)線電壓和配電變壓器低壓側(cè)電壓的特征都能準(zhǔn)確地定位斷線區(qū)域。利用中壓側(cè)線電壓特征可以將斷線位置確定在相鄰兩臺配置了配電終端單元（FTU或DTU）的開關(guān)之間，利用配電變壓器低壓側(cè)電壓特征可以將斷線位置確定在相鄰兩臺配置了配變監(jiān)測單元（TTU）的配電變壓器之間，而且所依賴的電壓監(jiān)測信息都是穩(wěn)態(tài)量，并且特征非常明顯，很容易實(shí)現(xiàn)。

（2）對于兩側(cè)存在接地的情形，斷線位置上游的中壓側(cè)線電壓特征和配電變壓器低壓側(cè)電壓特征與斷線不接地的情形相同，但是斷線點(diǎn)下游的中壓側(cè)線電壓特征和配電變壓器低壓側(cè)電壓特征可能會有所削弱，削弱的程度與斷線下游接地電阻相對負(fù)荷等效阻抗的大小、以電源側(cè)中性點(diǎn)電壓偏移有關(guān)，在兩側(cè)接地電阻都很小的極端情況下，可能會造成難以判斷。

所幸當(dāng)接地電阻較小時(shí)，在消弧線圈補(bǔ)償?shù)轿坏那闆r下，大多數(shù)單相接地故障地定位技術(shù)都能可靠啟動(dòng)并得出滿意的結(jié)果，對基于電壓特征的斷線故障處理起到了非常重要的補(bǔ)充；另一方面看，斷線高阻接地又是單相接地故障處理技術(shù)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，一味追求單相接地故障處理技術(shù)的抗過渡電阻能力會遇到極大的困難，而對于基于電壓特征的斷線故障處理技術(shù)，高接地過渡電阻卻更加有利，因此，基于電壓特征的斷線故障處理技術(shù)也是對單相接地故障處理技術(shù)的重要補(bǔ)充。

各種故障自動(dòng)處理技術(shù)的綜合應(yīng)用

由于包括繼電保護(hù)、自動(dòng)重合閘和備自投在內(nèi)的就地智能故障處理技術(shù)最簡單、最迅速、最便宜且不依賴通信，因此在解決配電網(wǎng)故障自動(dòng)處理問題時(shí)，應(yīng)當(dāng)作為首選。

對于一些規(guī)模較小的電力公司，或?qū)τ谝恍╇娍煽啃砸蟛桓叩膮^(qū)域，全面采用就地智能故障處理技術(shù)可能已經(jīng)能解決絕大部分甚至全部與故障處理相關(guān)的問題了。

即使對于規(guī)模較大的電力公司，或?qū)τ谝恍╇娍煽啃砸筝^高的區(qū)域，故障自動(dòng)處理技術(shù)的應(yīng)用也宜分階段逐步開展，全面采用就地智能故障處理技術(shù)也適合于作為第一階段的建設(shè)內(nèi)容。

筆者反復(fù)用到了“全面”兩個(gè)字，是想強(qiáng)調(diào)一項(xiàng)基本技術(shù)的全覆蓋遠(yuǎn)比一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)僅在小范圍內(nèi)示范應(yīng)用的作用更加重大。提倡每當(dāng)采用一項(xiàng)技術(shù)時(shí)，就基于可組織到的費(fèi)用盡量將其覆蓋到全網(wǎng)，但是費(fèi)用不夠時(shí)可以分階段實(shí)施，第一階段不必追求完美（至少每條饋線具有一個(gè)自動(dòng)化終端即可），然后邊應(yīng)用邊補(bǔ)充配置，逐步完善。

在僅僅采用就地智能故障處理技術(shù)不能滿足預(yù)定的目標(biāo)要求的情況下，需要綜合運(yùn)用包括就地智能、分布智能以及集中智能在內(nèi)的各種故障自動(dòng)處理技術(shù)解決問題，但是應(yīng)本著簡單、可靠、實(shí)用的原則，建設(shè)規(guī)模夠用即可，注意避免維護(hù)工作量過大的問題，不可過度建設(shè)，更不可為了自動(dòng)化而自動(dòng)化，堅(jiān)決要克服好大喜功的浮躁思想。

無論就地智能、分布智能還是集中智能故障自動(dòng)處理技術(shù)，自動(dòng)化裝置都可以配置通信模塊成為配電自動(dòng)化終端，與配電自動(dòng)化主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

在實(shí)際應(yīng)用中，斷線故障自動(dòng)處理與單相接地故障自動(dòng)處理應(yīng)相互取長補(bǔ)短和聯(lián)合應(yīng)用。