10kV線路故障的快速查找與解決

李杰

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，為推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，配電線路的使用情況不僅關(guān)系著系統(tǒng)的安全性和可靠性，而且對(duì)于電網(wǎng)建設(shè)和電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也具有重要影響。基于此，文章以10kV線路故障作為主要研究?jī)?nèi)容，通過(guò)對(duì)10kV線路故障的一般原因進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)10kV線路跳閘故障與單相接地故障的快速查找和解決方法展開(kāi)了深入研究。

關(guān)鍵詞：10kV線路；快速查找；分閘故障；單相接地故障

前言

傳統(tǒng)的10kV線路故障大都以全線查找故障點(diǎn)為主，且確定故障后，需要全線停電進(jìn)行搶修，導(dǎo)致電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，難以滿足用戶用電需求。在此背景下，如何在了解10kV線路故障原因的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)其各類(lèi)故障的快速查找，并確定解決方案，從而保障供電的安全性與持續(xù)性，已成為當(dāng)前電力部門(mén)需要著重開(kāi)展的關(guān)鍵工作。

1 10kV線路故障的一般原因

對(duì)10kV電力系統(tǒng)進(jìn)行分析可知，其屬于小電流接地系統(tǒng)，且線路大都以架空形式設(shè)置，雖然成本較低，但也因此降低了其運(yùn)行的可靠性與安全性，極容易受到各類(lèi)自然災(zāi)害和人為因素的破壞，從而引發(fā)各類(lèi)故障，對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成不利影響。一方面，由于受到外力，如大風(fēng)、雷電等影響，10kV系統(tǒng)線路會(huì)出現(xiàn)倒桿的情況，且因其弧垂較大，故極易因碰線而引發(fā)跳線、短路等故障。另一方面，在線路附近區(qū)域從事生產(chǎn)、生活勞動(dòng)的人們對(duì)線路的破壞也是導(dǎo)致其產(chǎn)生故障的另一原因，加之線路絕緣老化與雷電天氣等因素，使得線路聯(lián)電現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全性、可靠性以及運(yùn)行的穩(wěn)定性[1]。

2 10kV線路跳閘故障快速查找及解決

在線路跳閘故障中，因雷電或車(chē)輛碰撞引起的跳閘故障易被發(fā)現(xiàn)，但因人為因素或變電站自身因素所引發(fā)的故障并不易查找。此外，架空線路發(fā)生的跳閘事故也較為容易確定，而地下線路跳閘事故則具有較大查找難度。基于此，將10kV線路跳閘故障進(jìn)行如下處理。

2.1 有計(jì)劃查找故障

電力故障檢測(cè)人員應(yīng)根據(jù)繼電保護(hù)動(dòng)作情況對(duì)所發(fā)生的電力故障進(jìn)行判斷，分為三種情況，一是電流速斷保護(hù)動(dòng)作跳閘。電流速斷保護(hù)動(dòng)作通常發(fā)生在系統(tǒng)在最大電力負(fù)荷運(yùn)行下發(fā)生短路時(shí)，其保護(hù)范圍占10kV線路全長(zhǎng)的50%，當(dāng)線路在最小負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，繼電保護(hù)范圍最小，為線路全長(zhǎng)的15%-20%。因此，可根據(jù)電流速斷保護(hù)裝置的跳閘與否來(lái)判斷當(dāng)前故障點(diǎn)是否位于線路前段。二是過(guò)流保護(hù)裝置動(dòng)作跳閘，過(guò)流保護(hù)的范圍覆蓋全線路，一般情況下，流經(jīng)保護(hù)裝置的線路部分設(shè)有延時(shí)繼電器，當(dāng)期同速斷保護(hù)裝置配合應(yīng)用時(shí)，故障大都發(fā)生在線路后段時(shí)方才發(fā)生動(dòng)作跳閘。三是電流速斷保護(hù)與過(guò)流保護(hù)同時(shí)跳閘，若二者同時(shí)跳閘，則說(shuō)明故障點(diǎn)處于速斷保護(hù)和過(guò)流保護(hù)的共同范圍，其故障點(diǎn)大都處于線路的中段位置[2]。

2.2 故障處理方法

對(duì)10kV線路跳閘故障的處理方法可從以下幾方面進(jìn)行：首先，合理組織工作人員。根據(jù)線路長(zhǎng)短以及路徑和故障發(fā)生的天氣與時(shí)間進(jìn)行確定，若線路短且路徑處交通便利，則檢修人員可安排得少些，若線路長(zhǎng)，且線路路徑較為復(fù)雜，則應(yīng)根據(jù)具體情況多安排檢修人員對(duì)故障進(jìn)行處理。其次，在工具方面，除了在故障的查找與解決過(guò)程中保持通訊暢通外，還應(yīng)準(zhǔn)備絕緣棒、絕緣手套等相關(guān)工具，從而在操作分?jǐn)嗦菲鲿r(shí)使用。需要說(shuō)明的是，在夜間的故障排查與處理還應(yīng)配備手電筒，并對(duì)線路進(jìn)行觀察，縮短故障處理時(shí)間。

3 10kV線路單相接地故障快速查找與解決

導(dǎo)致10kV線路單相接地故障的原因較多，除了有臺(tái)風(fēng)、暴雨、線路累計(jì)、道路施工等因素外，樹(shù)木搭接、動(dòng)物和漂浮物短接以及導(dǎo)線在絕緣子中綁扎不老也均會(huì)引發(fā)線路單相接地故障，從而造成設(shè)備損壞，甚至引發(fā)電氣火災(zāi)事故。因此，有必要也必須加強(qiáng)對(duì)10kV線路單相接地故障的快速查找方法的研究，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3.1 基于接地巡查設(shè)備的故障查找

設(shè)計(jì)一套便于攜帶的接地故障巡查設(shè)備，當(dāng)某區(qū)域發(fā)生接地故障時(shí)，相關(guān)人員攜帶該設(shè)備便可進(jìn)行線路檢測(cè)。將信號(hào)注入法與窄帶濾波技術(shù)予以引入，保證設(shè)備能夠在線路停電狀態(tài)下，以特定頻率電流信號(hào)注入至線路任意位置，并利用相關(guān)設(shè)備對(duì)特頻信號(hào)予以接收，通過(guò)分析特頻信號(hào)，即可確定線路故障點(diǎn)的位置。接地巡查設(shè)備主要由三部分構(gòu)成：（1）信號(hào)發(fā)生裝置。在開(kāi)關(guān)電源的輔助下，蓄電池將24V直流高頻升壓，并獲得較高的直流電壓，在升壓后，引入電流電壓反饋環(huán)路，對(duì)輸出電壓進(jìn)行電流控制，并通過(guò)逆變將直流逆變?yōu)榻涣鳎?jīng)由低頻變壓器再次升壓輸出。（2）信號(hào)檢測(cè)裝置。在實(shí)際故障定位檢測(cè)過(guò)程中，10kV線路的接地電流較小，故需要確保信號(hào)檢測(cè)裝置具有較高的精度與分辨率和穩(wěn)定性，方能夠確保檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)準(zhǔn)確。引入CT掩膜技術(shù)并具有閉口鉗形結(jié)構(gòu)的電流表，其磁環(huán)路閉合，且具有良好的磁感應(yīng)特性，故在測(cè)量過(guò)程中，受外部因素影響較小。同時(shí)，通過(guò)加入Wifi模塊擴(kuò)展靈活的外部接口，保證其能夠?qū)⑺鶛z測(cè)的數(shù)據(jù)根據(jù)TCP/IP協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)至任意智能終端設(shè)備以供檢修人員參考。（3）信號(hào)數(shù)據(jù)接收裝置，此裝置是一種手持機(jī)設(shè)備，功能為數(shù)據(jù)接收與現(xiàn)實(shí)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，將RF射頻通訊與LCD背光控制進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，確保其低功耗，同時(shí)，為方便使用，此設(shè)備還具有數(shù)據(jù)刪除與查閱功能[3]。

3.2 應(yīng)用實(shí)例

山西省石泉縣供電公司采用10kV架空線路解讀故障的巡查設(shè)備對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行查找，具體情況如下：2014年9月3日清晨4：30，石泉縣供電公司所負(fù)責(zé)的10kV藕陽(yáng)饋路發(fā)生C相接地故障。對(duì)藕陽(yáng)線進(jìn)行分析可知，其全長(zhǎng)105.8公里，分支線共9條，故障發(fā)生時(shí)為雷雨天氣，線路位于山區(qū)，故接地點(diǎn)不易查找。待天晴后，借助接地故障巡查儀在線路中段的35#桿注入信號(hào)，并檢測(cè)到故障點(diǎn)位于線路小號(hào)側(cè)，并繼續(xù)向回查找，經(jīng)過(guò)兩次檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，故障點(diǎn)位于蔡河支線，并前往蔡河12#桿后發(fā)現(xiàn)線路未接地，轉(zhuǎn)而檢測(cè)7#桿，發(fā)現(xiàn)故障位于7#-12#之間，人員逐級(jí)進(jìn)行檢查，最后，發(fā)現(xiàn)10#桿處的C相小號(hào)側(cè)懸式瓷瓶發(fā)生破損，將其更換后，線路恢復(fù)正常運(yùn)行[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章通過(guò)對(duì)10kV線路故障產(chǎn)生的一般原因進(jìn)行說(shuō)明，并以跳閘故障和單相接地故障為例，對(duì)其快速查找與故障處理方法做出了系統(tǒng)研究。研究結(jié)果表明，10kV線路的故障跳閘大都因外部環(huán)境和變電所及用戶設(shè)備和人為破壞因素而引起，快速查找方法在確定和處理跳閘故障與單相接地故障等常見(jiàn)故障過(guò)程中具有良好的應(yīng)用效果。可見(jiàn)，未來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)10kV線路故障的快速查找與解決方法的研究力度，對(duì)于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，確保電力產(chǎn)業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]陳子君.10kV輻射式線路接地故障查找方法[J].技術(shù)與市場(chǎng)，

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[3]葉國(guó)健.10kV配電線路故障快速定位隔離裝置的探究[J].通訊世界，2015，10（23）：125-126.

[4]戴劍漢.10kV配電線路接地故障查找及分析[J].科技風(fēng)，2012，10（24）：157.