10 kV 輻射式線路接地故障查找方法

陳子君

(廣州增城供電局，廣東 廣州511300)

0 引言

10 kV 輻射式線路接地故障時有發生，尤其是在雷雨季節，供電線路非常容易遭遇雷擊，從而引發永久性接地故障。從當前供電系統的發展現狀看，對線路接地故障的查找，拉開線路柱上開關的分段查找法以及采用搖測線路絕緣電阻的查找方法都缺少對故障位置的準確判斷，而且存在較大的盲目性，依據電網運行的實際情況，采用科學的故障方法可以提高對故障的查找效率，同時便于對故障進行及時的維護，從而提高供電線路的穩定性。

1 10 kV 輻射式線路接地故障查找方法研究

中性點不接地系統單相接地時，線路依舊可以運行2 h，根據中性接地線路這一特征，采用試拉線路開關的方法能夠對接地故障進行查找。

通常情況下，供電線路由變電站出線斷路器及柱上開關共同組成。當然，在線路的支線上也可能有支線開關，但是，為了加快對線路故障的處理速度，進行線路故障處理時，一般不對支線進行首要排查，這樣是為了提高效率，對線路主線上柱上開關可以采用從前往后操作開關、從后往前操作開關以及從中間往兩邊操作開關等三種方法進行。

我們進行如下假設:S1 為出現故障時，進行分區段查找以及進行故障處理的時間。故障線路在不同的區段以及不同的故障類別，存在著不同的處理時間，我們假定各區段這一時間相同;S2 為供電系統的工作人員抵達事故現場進行處理，斷開柱上開關然后合上開關的平均時間，這里假定為15 min。T0則假設為拉開柱上開關后，向變電站值班人員或者調度緊湊型故障匯報得到接地信號是否消失信息的時間，這里假定平均時間為10 min。Q1、Q2、Q3、Q4 則為DL—1、1—2、2—3、3 號開關以后的中壓用戶數(配電變壓器數)。

2 10 kV 輻射式線路接地故障的查找情況

2.1 從前往后查找故障

1)當供電系統線路故障存在與DL—1 之間時，拉開1 號開關，這時的故障沒有排除，說明依舊存在故障。進行故障處理的停電戶數通過計算得出如下結果:S0(Q1 + Q2 + Q3)+S(Q0 +Q1 +Q2 +Q3)，此時操作次數為1 次。

2)當供電系統的線路故障存在于1—2 之間時，拉開1 號開關后，需合上1 號開關，再拉開2 號開關，然后進行觀察，發現故障沒有消除。故障處理時停電時戶數計算得出如下結果:S0(Q2 +Q3)+S(Q1 + Q2 +Q3)+S2(Q1 +Q2 +Q3)，此時的操作次數為2 次。

3)當故障出現在2—3 之間時，同步驟二，需拉開3 號開關，故障依舊沒有消除，故障處理時的停電時戶數為:S0 ×Q3 +S(Q2 +Q3)+S2(Q1 +Q2 +Q3)+S2(Q2 +Q3)，操作次數為3 次。

4)當故障出現在3 之后，拉開3 號開關，故障則消失，進行故障處理的停電時戶數計算如下:S0 ×Q3 +ST×Q3 +S2(Q1 +Q2 +Q3 )+S2(Q2 +Q3)。此時操作次數為3 次;對操作次數進行匯總，得出:

2.2 從后往前查找故障

1)當供電線路故障出現在3 號開關之后，則拉開開關后故障消除，處理故障時的停電戶數計算為:S0 ×Q3 +S ×Q3，則操作次數為1 次。

2)當供電線路故障在3 號開關之前，在2—3 之間時，拉開3 號開關后再合上，然后，拉開2 號開關，故障消除，處理故障時的停電時戶數為:S0(Q2 +Q3)+S2 ×Q3 +S(Q2 +Q3)，操作次數為2 次。

3)當供電線路系統故障出現在2 號開關之前，拉開1 號開關，故障消除，處理故障時停電時戶數為:S 0(Q 1 +Q2 +Q3)+S2(Q2 +Q3)+S2 ×Q3 +S(Q1 +Q2 +Q3)，則操作次數為3 次。

4)當供電線路故障出現在DL—1 之間，則進行上述操作時，故障依舊存在，進行故障處理時停電戶數為:S0(Q1 +Q2 +Q3)+S2(Q2 +Q3)+S2 ×Q3 +S(Q0 +Q1 +Q2 +Q3)，則操作次數為3 次;對操作次數進行匯總，得到如下結果:

2.3 從2 開始查找故障

1)當供電系統故障出現在DL—1 之間，處理故障時的停電用戶數為:S2(Q2 +Q3)+S0(Q1 +Q2 +Q3)+ S(Q0 +Q1 +Q2 +Q3)，此時的操作次數為2 次。

2)當供電系統故障在3 之前，在1—2 之間時，處理故障的停電戶數為:

S2(Q2 +Q3)+S0(Q1 +Q2 +Q3)+S(Q1 +Q2 +Q3)，此時操作次數為2 次。

3)當供電系統故障出現在2—3 之間時，處理故障的停電戶數為:S2(Q2+Q3)+S0×Q3+S(Q2+Q3)，操作次數為2 次。

4)當系統故障出現在3 之后時，處理故障停電戶數為:S2(Q2 +Q3)+S0 ×Q3 +S×Q3，此時操作次數為3 次，合計總數為:

2.4 對故障進行分析

由于供電線路的供電路段以及自然條件、外部影響都各不相同，出現故障也千差萬別，因此，供電線路接地故障發生在DL—1、1—2、2—3 和3 號開關以后的幾率也各不相同。然而，因為線路的連接性，在相近路段所受的環境影響差別不是很大，氣象條件也存在一定的相似性，為了便于故障的分析，使問題簡化，我們暫定為相對比的路段的影響因素相同。基于此，一旦發生4 次接地故障在區段平均分配時，故障查找時停電戶數為之前停電用戶數總和。上文中的(1)式與(2)式對比，可以看出S2 ＞S0，上式大于零，由此可以推算，從后往前查找故障優于從前往后故障的查找方法。

通過對比，可以發現，當D3 ＜1.47D2 用戶時，從2 號開關向兩邊查找故障的方法優于從后往前進行故障的查找，當然，這一條件的成立是有前提條件的。這一操作是基于一定的平均時間計算，與實際存在一定偏差，在實際生活中影響線路運行的因素眾多，很難保證操作人員抵達現場的時間在約定時間內，尤其是在一些偏遠的地區，進行兩個開關時間間隔的操作可能超過30～40 min，而10 kV 線路接地運行時間規定為2 min，而且運行性也存在風險，我們可以通過減少操作次數來縮短故障查找時間。

3 在實際工作中查找故障的方法

在我們日常生產生活中出現線路單相接地故障時，在進行故障線路排查時，應將這條線路進行控制，可以停掉開關，同時通知供電公司的工作人員或者操作人員，線路運行人員要第一時間感到線路中間柱上開關，并拉開柱上開關，然后通知變電站值班人員，將之前這條線路調整為運行狀態，變電站值班人員聯系線路運行員，通知消失信息情況，同時匯報給總指揮，最后，總指揮進行下一部操作命令的下達，至到找出故障的所在位置，在整個操作過程中，進行實踐把控，使之控制在2 h 以內。

如果沒有確定具體位置，那么，要盡量把故障鎖定在具體區域，然后，派遣巡線人員進行查找，最終找出故障點。在我們生活中，很多采用全線停電方法進行故障查找，不管采用何種方法，總體停電數是相同的，如果從線路中間柱上開關向兩邊開關進行拉合及測量的方法的開關操作和測量次數更少，相應停電時戶數更少，不過這一方法在天氣惡劣的情況下不適宜進行。

4 結語

綜上所述，可以得出以下結論:當10 kV 輻射式線路出現單相接地故障時，從線路中間柱上開關向兩邊柱上開關拉合進行查找的方法比較可行;當進行搖測線路絕緣電阻的單相接地故障查找時，從線路中間柱上開關向兩邊開關拉合進行查找的方法比較適宜。以從線路中間柱上開關向兩邊開關拉合進行查找的方法比以搖測線路絕緣電阻的單相接地故障查找方法更好。

［1］ 陳公銳，吳經偉. 談10 kV 線路接地故障的防范與消除［J］. 中國電力教育，2010(S2).

［2］ 尹星光，宛玉健，張新州，等.10 kV 線路故障引起相鄰線路異常跳閘的原因分析［J］. 華電技術，2012(5).