配電線路單相接地故障巡查系統原理及應用

劉錫洪

（廣東電網有限責任公司惠州仲愷供電局，廣東 惠州 516000）

一、引言

單相接地故障是配電線路運行的常見故障問題之一，為配電系統的正常運行造成了較大的困擾。導致配電線路發生單相接地故障的因素有很多，且一旦故障發生就會對電力企業與用戶造成較大程度上的影響，所以要切實進行故障排查工作。排查故障的首要步驟就是定位故障點，傳統的故障點定位以人力排查為主，且工作效率較低，而現階段的接地故障巡查系統可以快速準確定位。本文以配電線路單相接地故障為切入點，分析引起配電線路單相接地故障的相關原因，分析故障帶來的危害，探討配電線路單相接地故障巡查系統原理及應用。

二、配電線路單相接地故障原因分析

所謂的單相接地故障是指三相電力系統中，僅在一相導線與地之間出現的絕緣破壞。導致配電線路單相接地故障的原因有很多，例如裸導線在絕緣子上綁扎或固定不牢固脫落到衡坦上、絕緣導線與樹枝長時間相碰、導線在風的作用下引起絕緣層的破壞而發生單向接地、設備單向絕緣擊穿等，這些因素均可以導致配電線路發生單相接地故障。除此之外，用戶管理不善，也會導致線路單相接地。

三、配電線路單相接地故障相關危害分析

配電線路單相接地故障是配電系統中常見故障之一，如果10 kV配電線路發生單相接地故障，就會在電壓互感器上檢測到零序電流，長時間運行會燒毀電壓互感器，直接影響配電系統的正常供電，導致大面積的停電事故發生。不僅如此，其對供電安全也有著一定的影響，不僅影響著供電量，進而影響著電力企業的經濟效益，還在一定程度上損耗線路，導致線路絕緣性較差，用戶接觸到發生單相接地故障的且未停止運行的配電線路，就會造成觸電身亡。所以配電線路單相接地故障對于電力企業亦或是用戶來說都產生著不可估量的損失。

四、配電線路單相接地故障巡查

配電線路單相接地故障影響著配電系統的正常運行與供電安全，且單相金屬性接地故障報警后，配電網系統最多可以維持兩個小時的正常運行，故而，配電線路一旦發生單相接地故障，就要切實做好故障巡查工作，快速查找、準確定位、及時修復。

1 傳統的接地故障巡查方法

傳統的接地故障巡查主要以人力輔助相關儀器進行故障檢測，故障發生后，要全面切斷電源，相關維護人員要分組對各個分支線進行故障檢測，查找故障點，在無法確認明顯故障點的情況下，就需要維護人員根據自己的經驗進行故障點定位。所以船艇的接地故障巡查隊維護人員的技術要求較高，且維護工作量較大，造成停電時間較長，不僅影響著用戶的正常用電，還耗費著大量的人力資源排查檢修。隨著電力需求的不斷增大，故障的不斷出現，傳統的接地故障巡查已經無法滿足時代需求。

2 接地故障查詢系統

現階段出現了配電線路單相接地故障巡查系統，有效解決單相接地故障的巡查問題。解決了傳統接地故障巡查的不足，很好的應用于配電線路單相接地故障巡查中。

（1）接地故障巡查系統組成及其工作原理分析。通常來講，接地故障巡查系統主要由各種接地故障巡查設備組成，而接地故障巡查設備主要包括測試信號發生裝置、手持信號檢測裝置、手持數據接收裝置等。在配電線路發生單相接地故障后，在停電的狀態下，連接測試信號發生裝置就可以向故障線路發出異頻信號，異頻信號經接地點導向大地。手持數據檢測裝置檢測不同桿塔導線上的信號，對配電線路的負荷電流進行檢測，并將檢測到的負荷電流與異頻信號一同傳輸到手持數據接收裝置上。手持數據接收裝置接收到來自手持信號檢測裝置的負荷電流與異頻信號，判斷單相接地故障點的具體位置，便于具體的修復工作。在判斷單相接地故障點的具體位置時，一般選擇應用二分法不斷的縮小故障點所在范圍，最終確定故障點位置。所謂的二分法是指測試信號發生裝置向線路發出異頻信號時，取二者距離的某一點進行檢測，如果檢測到異頻信號，則將故障范圍鎖定在該點與線路之間，如果未能檢測到異頻信號，則將故障范圍鎖定在該點與異頻信號發送點之間。不斷的重復該過程，直至檢測出故障點的具體位置。

（2）接地故障巡查系統的應用特點分析。接地故障巡查系統的應用為配電線路單相接地故障的查詢提供了極大的便利條件，歸根結底是由于接地故障系統本身有著一定的特點。以下是對接地故障巡查系統的應用特點的具體分析。①故障點定位快速精準。配電線路單相接地故障巡查系統最大的應用特點就是可以對故障點進行快速精準的定位，一般來講，采用二分法進行檢測，有效縮短故障點的位置范圍，減少故障監測的時間，且誤差不超過1m，大大提高了故障點的檢測效率。②巡查裝置使用方便。測試信號裝置、手持檢測裝置與手持數據接收裝置都較為輕便，在實際的故障點巡查過程中，可以手拿裝置，使用起來較為靈活，不僅如此，裝置本身內部含有電源，且電源可維持四個小時以上的工作時間，考慮戶外用電問題。③相關檢測人員要做好安全防護工作。在使用接地故障巡查系統時，相關檢測人員要切實做好安全防護工作，佩戴絕緣手套，穿好絕緣靴，要確保與高壓導線亦或是相關電力設備等保持好足夠安全的距離，防止線路故障引發電擊事故。

結語

綜上淺述，配電線路單相接地故障對電力企業來說，不僅影響著電力系統的正常供電，還影響著供電可靠性，很大程度上影響著電力企業的經濟效益。對于用戶來說，配電線路單相接地故障不僅影響著用戶的正常用電，還無法確保用電安全問題。故而在配電線路發生單相接地故障時，要及時的做好故障巡查工作，并及時的予以解決。傳統的故障巡查工作存在著較多的弊端，不僅無法保證工作效率，更加無法保證工作質量，而接地故障巡查系統可以有效解決傳統故障巡查方法出現的問題，使得巡查工作更加的精準化、高效化，為配電線路單相接地故障巡查提供了極大的便利條件，也在一定程度上推動著配電系統供電的發展。

[1]楊鵬，楊以涵，司冬梅，等.配電網單相接地故障定位技術實驗研究[J].電力系統自動化，2008（09）.