10kV配電線路斷線故障檢測(cè)與定位研究

佟明全

摘 要：配電網(wǎng)需要面向電力系統(tǒng)大量的終端用戶提供一個(gè)穩(wěn)定且可靠的供電網(wǎng)絡(luò)，在電力系統(tǒng)中占據(jù)著相當(dāng)關(guān)鍵的位置。對(duì)于10 kV配電線路而言，作為也直接與終端電力用戶連接的線路系統(tǒng)，其運(yùn)行水平會(huì)直接對(duì)用戶的用電安全性、可靠性產(chǎn)生影響。為了使終端用戶的用電需求得到滿足，就需要及時(shí)對(duì)線路所出現(xiàn)的故障進(jìn)行消除。而消除故障的前提就在于對(duì)故障的全面檢測(cè)以及準(zhǔn)確定位。該文即從這一角度入手，圍繞10 kV配電線路斷線故障的檢測(cè)與定位問題展開分析與研究，希望能夠引起各方人員的高度關(guān)注與重視。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路 斷線故障 檢測(cè) 定位

中圖分類號(hào)：TM714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）10（a）-0086-01

在配網(wǎng)自動(dòng)化水平持續(xù)提升的背景之下，社會(huì)范圍內(nèi)各個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域?qū)τ陔娔艿男枨蟪尸F(xiàn)出了相當(dāng)顯著的發(fā)展趨勢(shì)。一個(gè)健全的電力系統(tǒng)除了需要確保電能質(zhì)量的穩(wěn)定與理想以外，還需要最大限度的保障供電作業(yè)的安全性與可靠性。對(duì)于10 kV配電線路而言，由于線路運(yùn)行所處的環(huán)境比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生大量的故障，其中以短線故障最為頻繁。研究認(rèn)為：可能導(dǎo)致線路出現(xiàn)斷線故障的原因眾多。一旦發(fā)生此類故障，就需要工作人員及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)，通過準(zhǔn)確定位的方式，使后續(xù)對(duì)故障的處理能夠更加的精確與有效。本文即結(jié)合以上背景，系統(tǒng)分析在10 kV配電線路斷線故障檢測(cè)以及定位方面的工作要點(diǎn)，總結(jié)如下。

1 10 kV配電線路斷線故障的檢測(cè)分析

在10 kV配電線路出現(xiàn)斷線故障后，會(huì)導(dǎo)致故障點(diǎn)兩側(cè)的電壓產(chǎn)生比較大的變化。此過程當(dāng)中所產(chǎn)生的表現(xiàn)主要可以歸納為以下幾個(gè)方面：（1）10 kV配電線路電源側(cè)的故障相電壓升高明顯（此過程當(dāng)中的電壓取值可以提升1～1.5倍左右）。同時(shí)，對(duì)于非故障相而言，兩相的電壓取值明顯降低，且取值均等，電壓最低條件下可以下降至1/2正常電壓的水平。該數(shù)據(jù)提示：電壓的取值高低與斷線故障中故障點(diǎn)所處相位之間有密切關(guān)系；（2）10 kV配電線路電源側(cè)所對(duì)應(yīng)的零序電壓取值明顯增大，增大幅度在1/2左右。該數(shù)據(jù)提示：線路中零序電壓的取值大小與斷相故障的發(fā)生位置之間關(guān)系密切；（3）在斷線故障因素影響下，10 kV配電線路電源側(cè)的電壓仍然保持對(duì)稱關(guān)系，不會(huì)對(duì)非故障線路所對(duì)應(yīng)的負(fù)荷供電產(chǎn)生不良影響；（4）10 kV配電線路中，負(fù)荷側(cè)故障相所對(duì)應(yīng)的電壓取值可較故障發(fā)生前下降1/2左右比例，最低可以取零值。與此同時(shí)，各項(xiàng)電壓指標(biāo)的最低取值也會(huì)下降至1/2故障前電壓左右；（5）10 kV配電線路負(fù)荷側(cè)所對(duì)應(yīng)的零序電壓取值明顯增大，可較故障發(fā)生前的電壓取值提高1/2左右比例，且在負(fù)荷側(cè)電壓不對(duì)稱的條件下，整個(gè)10 kV配電線路的正常運(yùn)行以及負(fù)荷供電作業(yè)都會(huì)受到不良的影響。

2 10kV配電線路斷線故障的定位分析

2.1 有關(guān)單相斷線故障的定位

結(jié)合前面對(duì)10 kV配電線路在發(fā)生單項(xiàng)斷線故障后，線路電壓、負(fù)荷等指標(biāo)取值特點(diǎn)的的分析成果，認(rèn)為在對(duì)此類故障進(jìn)行定位的過程當(dāng)中，需要特別注意以下的問題：由于在10 kV配電線路發(fā)生斷線故障以后，故障點(diǎn)兩側(cè)的電壓取值可能存在不同的特征情況，因此導(dǎo)致兩側(cè)零序電壓變化中所呈現(xiàn)出的趨勢(shì)也有一定的差異性。因此，在對(duì)此類故障進(jìn)行定位的過程當(dāng)中，可以將線路劃分為若干區(qū)段，分別在線路的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上增設(shè)可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)電壓取值的裝置儀器。同時(shí)，也可以在該位置中裝設(shè)帶有開口的三角形TV。在10 kV配電線路出現(xiàn)單項(xiàng)斷線故障以后，由監(jiān)測(cè)儀器或三角形TV裝置對(duì)線路節(jié)點(diǎn)上所布置的各個(gè)相電壓取值進(jìn)行采集與記錄，與所采集得到的零序電壓相互整合，整合后所形成的數(shù)據(jù)則上傳至變電站終端。若分析數(shù)據(jù)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)：某兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)所采集得到的相電壓或零序電壓變化特征基本一致，則可將兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)所形成的區(qū)段作為故障分析區(qū)段，在該區(qū)段內(nèi)對(duì)故障進(jìn)行查找與處理，從而提高對(duì)斷線故障定位的精確性。

2.2 有關(guān)多相斷線故障的定位

在研究10 kV配電線路多相斷線故障的過程當(dāng)中，需要從兩相、三相兩個(gè)角度入手進(jìn)行考慮。第一，對(duì)于兩相斷線故障而言，在對(duì)此類故障進(jìn)行定位的過程當(dāng)中，首先需要考慮到電源側(cè)零序電壓取值的瞬時(shí)性增大特點(diǎn)，以及其他一相電壓取值的下降（甚至可能達(dá)到零值）。并且，此類斷線故障下還滿足如下規(guī)律：即對(duì)于10 kV配電線路而言，負(fù)荷一側(cè)的三相電壓取值均等，電壓最小值可取零。同時(shí)，對(duì)于電源側(cè)而言，其所對(duì)應(yīng)的零序電壓會(huì)呈現(xiàn)出明顯的增大趨勢(shì)。甚至達(dá)到與故障發(fā)生前相位電壓同等的取值狀態(tài)。但需要特別注意的一點(diǎn)是：。電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的TV開口的三角電壓都要比100 V小。當(dāng)末端發(fā)生斷線的時(shí)候，電源側(cè)的TV開口的三角電壓相近于0。負(fù)荷側(cè)的TV開口的三角電壓相近于100 V。開端發(fā)生斷線的時(shí)候，電源側(cè)的TV開口的三角電壓相近于100 V，負(fù)荷側(cè)的TV開口的三角電壓相近于0。第二，對(duì)于三相斷線故障而言，在對(duì)此類故障進(jìn)行定位的過程當(dāng)中，首先需要考慮到發(fā)生該故障后，10 kV配電線路電源側(cè)的各個(gè)相位電壓取值仍然保持恒定狀態(tài)，且與故障發(fā)生前的相電壓取值一致，而負(fù)荷側(cè)所對(duì)應(yīng)的各相位電壓則下降至零值。并且，電源側(cè)以及負(fù)荷側(cè)所對(duì)應(yīng)的零序電壓均取值為零。按照這種方式：已經(jīng)檢測(cè)到的故障點(diǎn)其兩側(cè)的相電壓的值或者是 TV 開口的三角電壓就能夠?qū)收蠀^(qū)進(jìn)行定位。

3 結(jié)語

10 kV配電線路是否能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，這一點(diǎn)與社會(huì)大眾用電是否安全可靠是密切相關(guān)的。隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的全面發(fā)展，10 kV配電線路在其中所承擔(dān)的作用也更進(jìn)一步的凸顯出來。針對(duì)10 kV配電線路已發(fā)生的斷線故障，為了能夠盡快的處理故障，避免對(duì)其他相位線路產(chǎn)生不良影響，就需要通過實(shí)施科學(xué)合理故障檢測(cè)技術(shù)的方式，對(duì)故障發(fā)生區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確定位，以為故障的處理提供便捷。該文圍繞以上問題，展開對(duì)10 kV配電線路斷線故障檢測(cè)與定位的分析工作，望能夠引起各方關(guān)注與重視。

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