10kV線路故障的快速查找與解決

李杰

摘 要：近年來，我國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，為推動我國國民經(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內(nèi)容，通過對10kV線路故障的一般原因進(jìn)行分析，進(jìn)而對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)長時間停運(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)對其各類故障的快速查找，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)前電力部門需要著重開展的關(guān)鍵工作。

1 10kV線路故障的一般原因

對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，極容易受到各類自然災(zāi)害和人為因素的破壞，從而引發(fā)各類故障，對電力系統(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)、生活勞動的人們對線路的破壞也是導(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 有計劃查找故障

電力故障檢測人員應(yīng)根據(jù)繼電保護(hù)動作情況對所發(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)動作跳閘。電流速斷保護(hù)動作通常發(fā)生在系統(tǒng)在最大電力負(fù)荷運(yùn)行下發(fā)生短路時，其保護(hù)范圍占10kV線路全長的50%，當(dāng)線路在最小負(fù)荷下運(yùn)行時，繼電保護(hù)范圍最小，為線路全長的15%-20%。因此，可根據(jù)電流速斷保護(hù)裝置的跳閘與否來判斷當(dāng)前故障點(diǎn)是否位于線路前段。二是過流保護(hù)裝置動作跳閘，過流保護(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)有延時繼電器，當(dāng)期同速斷保護(hù)裝置配合應(yīng)用時，故障大都發(fā)生在線路后段時方才發(fā)生動作跳閘。三是電流速斷保護(hù)與過流保護(hù)同時跳閘，若二者同時跳閘，則說明故障點(diǎn)處于速斷保護(hù)和過流保護(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)線路長短以及路徑和故障發(fā)生的天氣與時間進(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，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使用。需要說明的是，在夜間的故障排查與處理還應(yīng)配備手電筒，并對線路進(jìn)行觀察，縮短故障處理時間。

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，除了有臺風(fēng)、暴雨、線路累計、道路施工等因素外，樹木搭接、動物和漂浮物短接以及導(dǎo)線在絕緣子中綁扎不老也均會引發(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，相關(guān)人員攜帶該設(shè)備便可進(jìn)行線路檢測。將信號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注入至線路任意位置，并利用相關(guān)設(shè)備對特頻信號予以接收，通過分析特頻信號，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）信號發(fā)生裝置。在開關(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，對輸出電壓進(jìn)行電流控制，并通過逆變將直流逆變?yōu)榻涣鳎?jīng)由低頻變壓器再次升壓輸出。（2）信號檢測裝置。在實(shí)際故障定位檢測過程中，10kV線路的接地電流較小，故需要確保信號檢測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，故在測量過程中，受外部因素影響較小。同時，通過加入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)計時，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，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藕陽饋路發(fā)生C相接地故障。對藕陽線進(jìn)行分析可知，其全長105.8公里，分支線共9條，故障發(fā)生時為雷雨天氣，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，并檢測到故障點(diǎn)位于線路小號側(cè)，并繼續(xù)向回查找，經(jīng)過兩次檢測發(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7#桿，發(fā)現(xiàn)故障位于7#-12#之間，人員逐級進(jìn)行檢查，最后，發(fā)現(xiàn)10#桿處的C相小號側(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

文章通過對10kV線路故障產(chǎn)生的一般原因進(jìn)行說明，并以跳閘故障和單相接地故障為例，對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故障過程中具有良好的應(yīng)用效果。可見，未來進(jìn)一步加強(qiáng)對10kV線路故障的快速查找與解決方法的研究力度，對于提高電力系統(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，

2014，11（12）：177-178.

[2]周煥枝.10kV線路接地故障快速診斷及處理[J].機(jī)電信息，2011，3（5）：30-31.

[3]葉國健.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.