單電源線路的斷線分析與自動(dòng)定位化研究

熊曉林　楊操琴

摘 要 配電線路中的斷線問題是電網(wǎng)工作運(yùn)行中常見的故障，斷線故障對(duì)人身安全以及設(shè)備運(yùn)行有著極大的威脅。本文主要從單電源線路單相斷線、單電源線路兩相斷線兩個(gè)方面來介紹了斷線的具體情況，并通過對(duì)電源側(cè)接地一相斷線、單相斷線不接地兩方面進(jìn)行斷線線路的判斷分析。希望能夠?yàn)榫唧w配電線路工作提供有效的理論指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】單電源線路 斷線 配電線路

1 斷線情況分析

配電線路中的斷線情況有很多種，比如雙電源線路斷線、單相斷線、斷線并電源側(cè)接地、雙回路線路斷線、斷線并兩側(cè)都接地、以及兩相斷線等等。接下來就具體介紹單電源線路單相斷線以及單電源線路兩相斷線的情況。

1.1 單電源線路單相斷線

在中性點(diǎn)處設(shè)置不接地系統(tǒng)，配電線路要配上絕緣監(jiān)視器，并且要在線路兩端，最好采用帶有開口的三角電壓互感器，保證在一般運(yùn)行時(shí)能夠使三相電壓對(duì)稱，電源側(cè)與負(fù)載側(cè)的三相對(duì)地電壓都會(huì)是相電壓，處于變壓器中性點(diǎn)的電壓位移為零，開口三角電壓同步歸零。一旦出現(xiàn)跳線斷線、電氣開關(guān)接觸不良的情況，立刻對(duì)電源測的對(duì)地電容進(jìn)行阻斷，會(huì)立即見效，系統(tǒng)的中線點(diǎn)上就會(huì)顯示出位移電壓。遇到極端情況，一端的電壓級(jí)在電源A處斷線，就應(yīng)該放棄掉A處的相電容來解決問題。

在電電源側(cè)方面，由于電壓的互感器的對(duì)地電容要比激勵(lì)電感小很多，所以如果認(rèn)定激勵(lì)電感是無限大的，那么就將接地點(diǎn)選在線電壓Ubc的中點(diǎn)。而這個(gè)時(shí)候A的相對(duì)低電壓UAD數(shù)值就會(huì)為1.5（單位為：Up）。B、C中間的兩個(gè)相對(duì)地電壓均為0.866（單位為Up），兩者之間的數(shù)據(jù)相等但方向相反。在圖一中的b圖中，因?yàn)檫@兩個(gè)相反的地電壓可以相互抵消，Uo且和UAd之間具有聯(lián)系，在運(yùn)行過程中要將電壓設(shè)置額定電壓，在開口三角上的每一繞電阻的電壓值都可以為（單位為：V），其中相位互差值為120°。

1.2 單電源線路兩相斷線

兩相斷線不接地和相斷線不接地這兩種接地方式的分析方法是相同的。電源側(cè)的部分，由于總電容中斷線線路電容所占比例并不多，導(dǎo)致系統(tǒng)中性點(diǎn)所處位置的移動(dòng)距離并不多，相電壓和斷線兩項(xiàng)對(duì)地電壓基本上處于相同狀態(tài)，或者是后者略高于前者，相比之下，非斷線相地電壓較相電壓會(huì)更低。通常情況下，電壓的互感器中開口三角電壓值不會(huì)引起警報(bào)報(bào)警。在負(fù)荷側(cè)部分，其變壓器的三相均無電流，這時(shí)三相對(duì)地電壓就會(huì)與非斷線相對(duì)地電壓相等，電壓互感器的非斷線相對(duì)電壓是唯一存在的，開口三角的電壓比V要小，所以能否成功發(fā)接地信號(hào)的要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況來判斷。由于斷線線路的零序電流量偏小，所以接地選線裝置的動(dòng)作會(huì)有所失。

2 斷線線路的判斷分析

線路的斷線問題會(huì)對(duì)人身安全以及設(shè)備的使用造成重大威脅，所以必須謹(jǐn)慎處理，一旦出現(xiàn)故障需要先斷開故障線，在目前的技術(shù)中還沒有確切地能夠?qū)收下肪€進(jìn)行判斷和保護(hù)的措施，所以這對(duì)工作人員對(duì)故障路線的分析要恰當(dāng)準(zhǔn)確，并做到及時(shí)地處理。

假設(shè)三個(gè)條件允許：電網(wǎng)運(yùn)行中的額定電壓（不包含線路上的電壓降）；主干線斷線為特定線路；線路接地完全接地沒有經(jīng)過電阻過渡。

下面對(duì)常見的幾種單電源線路的斷線情況進(jìn)行分析：

2.1 電源側(cè)接地一相斷線

這種情況下通常會(huì)進(jìn)行發(fā)接地信號(hào)，但在變電站能夠被檢測到的零序電壓與相對(duì)地電壓是和單相接地的故障一樣處理的。單相接地故障保持在一定時(shí)間內(nèi)繼續(xù)運(yùn)行，判斷時(shí)從兩種故障線路的電流和功率的變化來進(jìn)行分析比較。單相接地，通常其供電的三相電壓的狀態(tài)都較為平衡，接地線路電流功率不會(huì)因此而發(fā)生變化。斷線接地時(shí)會(huì)出現(xiàn)三相電流不平穩(wěn)的問題，一相電流會(huì)顯示為零，二相電流的電流與功率都會(huì)大幅減弱。在此期間，三相對(duì)地電壓的負(fù)載也都不太相同，單相的接地電壓中，一項(xiàng)對(duì)地電壓值基本上為零，二相對(duì)地電壓會(huì)持續(xù)升高知道接近線電壓，單相接地的一相對(duì)地電壓值接近零，而二相對(duì)地電壓值會(huì)升高到接近線電壓，一般情況下不會(huì)對(duì)食用造成影響。斷線接地時(shí)，三相電壓的電壓值都會(huì)相對(duì)升高并且零序的電壓增勢顯著，會(huì)超過100V，這樣會(huì)影響到用電的基本情況。

2.2 單相斷線不接地

單相斷線不接地的問題發(fā)生一般情況下不會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，不過變電站能夠針對(duì)斷線線路的運(yùn)行數(shù)據(jù)變化來檢測到故障問題，斷線的相電流為零，而非斷線兩相電流會(huì)明顯呈遞減趨勢，線路的功率也會(huì)開始降低。由于負(fù)載缺相運(yùn)行電動(dòng)機(jī)和缺相保護(hù)動(dòng)作、保險(xiǎn)熔斷、電極會(huì)燒毀，這樣它的功率會(huì)減少將近一半左右。雖然不發(fā)出相關(guān)的信號(hào)，但是三相對(duì)地電壓還是存在著變化的：一相會(huì)呈升高趨勢，二相會(huì)呈降低或者平穩(wěn)趨勢，開口三角的零序電壓也會(huì)出現(xiàn)一定變化。工作人員可以根據(jù)客戶端電壓和負(fù)載的運(yùn)行情況來判斷故障電路，隨后緊急進(jìn)行拉閘。

3 配電線路斷線自動(dòng)定位化

在一般情況下，配電系統(tǒng)出現(xiàn)的單相接地的故障問題時(shí)，要進(jìn)行電流信號(hào)的注入，讓TV一次側(cè)接地點(diǎn)、故障點(diǎn)、故障線路以及地面之間能夠形成一個(gè)電力的回流。具體參照故障的路線中的沿線電流情況來看故障點(diǎn)的位置。比如在配電線路的分支點(diǎn)和分段點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)探測器的安裝就可以有效地探測出這條路線中單相接地發(fā)生故障的情況，故障回路中所有的故障點(diǎn)都能夠接受到相應(yīng)的電流信號(hào)。在沒有在故障分支點(diǎn)、以及分段點(diǎn)進(jìn)行安裝信號(hào)探測器的故障線路上就不能感受到電流信號(hào)。每個(gè)探測器收取的信息能夠自動(dòng)地傳送到主站，主站接收到各個(gè)探測器的信息結(jié)果，可以根據(jù)這些信息來使用定位算法，從而自動(dòng)地對(duì)故障地點(diǎn)進(jìn)行位置確定。

能否實(shí)現(xiàn)單相接地故障的定位自動(dòng)化取決于兩個(gè)因素，一個(gè)是自動(dòng)檢測以及傳送注入信號(hào)電流。另一個(gè)就是主站收集好各個(gè)探測器的結(jié)果后的處理。

4 結(jié)束語

本文主要介紹了配電線路中的斷線問題。配電線路中的斷線問題是電網(wǎng)工作運(yùn)行中常見的故障，斷線故障對(duì)人身安全以及設(shè)備運(yùn)行有著極大的威脅。針對(duì)各種形式的斷線故障，要根據(jù)它們運(yùn)行參數(shù)的變化來進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，需要工作技術(shù)人員不斷提高自身的技能和工作素質(zhì)，通過加強(qiáng)對(duì)斷線故障的了解來提高實(shí)際操作能力。

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作者單位

桑植縣電力公司 湖南省桑植縣 427100