10kV配電線路接地故障快速定位方法的探討

孫繼光

摘要：本文針對(duì)10kV配電線路接地故障快速定位的方法進(jìn)行了相關(guān)探討與分析，總結(jié)出了影響接地故障的具體因素，并對(duì)目前現(xiàn)有的方法進(jìn)行對(duì)比分析，包括：人工巡定法、阻抗法、信號(hào)注入法、行波法及在線檢測(cè)系統(tǒng)等，歸納出具體故障發(fā)生環(huán)境中應(yīng)如何選用定位方法，以期投礫引珠。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路;接地故障;定位方法

引言：配電線路接地故障是10kV配電線路運(yùn)行中最為常見(jiàn)的故障之一，影響誘發(fā)因素也是多種多樣的，除在規(guī)劃建設(shè)中盡量規(guī)避此類(lèi)現(xiàn)象的發(fā)生，還應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的接地故障快速定位方法進(jìn)行對(duì)比與優(yōu)選，從而為不同的電力企業(yè)提供與之相符合的定位方法與技術(shù)，以便高效、精準(zhǔn)的定位線路接地故障點(diǎn)，確保配電線路更加安全、高效。

1接地故障產(chǎn)生的主要因素

1.1自然環(huán)境因素

自然環(huán)境因素造成的線路接地故障具有不可控性，是外部環(huán)境對(duì)線路系統(tǒng)形成的天然破環(huán)。對(duì)10kV配電線路接地故障產(chǎn)生影響的主要因素有颶風(fēng)、雷電、冰雹、暴雨等，此類(lèi)自然環(huán)境影響因素具有不定時(shí)性與突發(fā)性，并能夠從一定程度上對(duì)配電線路造成或大或小的破壞，從而會(huì)引起相應(yīng)的線路接地故障。例如：在雷雨天氣中，寬闊地帶的配電線路一旦被雷電擊中，會(huì)引起諸多配電線路受損、斷接，以致于會(huì)引發(fā)配電線路絕緣體被不同程度上的損壞并接地，甚至包括避雷裝置與絕緣熔斷器也會(huì)因此受到相應(yīng)的破損。在颶風(fēng)及暴雨諸多天氣環(huán)境中，易受到?jīng)_擊力沖擊，致使周?chē)参锛敖ㄖ?duì)配電線路造成破壞，同時(shí)極有可能誘發(fā)配電線路接地故障，天氣因素是自然環(huán)境對(duì)10kV配電線路造成接地故障的諸多因素之一。另外，漂浮物以及鳥(niǎo)類(lèi)飛禽在10kV配電線路上懸掛或駐足停留，都有可能對(duì)配電線路造成不同程度的破壞，因此應(yīng)全面提高巡檢與排查工作[1]。

1.2人為環(huán)境因素

人為環(huán)境因素對(duì)配電線路所造成的接地故障，多是因人們生產(chǎn)、生活活動(dòng)的開(kāi)展而造成的。具體影響因素可以概括為兩個(gè)方面，第一影響因素為人們主觀上的破壞，一些非法人員為了蠅頭小利，鋌而走險(xiǎn)的偷取電線電纜、電塔材料及電力設(shè)備等，所造成的破壞與損失是不可估計(jì)的。另外，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)個(gè)別缺乏用電安全意識(shí)的人員，為了個(gè)人利益私自串改電路走向，以便偷電從而節(jié)省家庭電器的用電需求，從而私接電路、破壞變壓器的行為偶有發(fā)生，引起高壓線路線頭暴露在外部環(huán)境中，為電力工作人員的修復(fù)帶來(lái)了安全問(wèn)題。第二，工程拆卸、土建工程、水利工程以及高空作業(yè)等對(duì)相關(guān)線路的破壞，時(shí)常會(huì)撞壞電線架桿、挖斷電線電纜等，或多或少都會(huì)對(duì)配電線路造成一定的破壞性，因此，會(huì)引發(fā)10kV配電線路接地故障。

1.3自身誘發(fā)因素

由于高壓線在施工中存在不科學(xué)、不合理的建設(shè)環(huán)節(jié)，其在影響范圍內(nèi)的作用下會(huì)發(fā)生電弧，因此會(huì)破壞配網(wǎng)線路中的電纜線絕緣層，進(jìn)而引發(fā)接地故障。首選，在配電線路布局中，當(dāng)10kV配電線路與電壓線路相互錯(cuò)雜時(shí)，由于高壓與低壓在變壓器周?chē)嗷ソ徊妫蜁?huì)引起大量電弧出現(xiàn)，從而引發(fā)接地故障。其次，由于配電線路的使用組件部分質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，久而久之會(huì)導(dǎo)致破損從而誘發(fā)接地故障。最后，10kV配電線路中針瓶、懸瓶設(shè)施安裝程序不合理，導(dǎo)致絕緣層受損，從而會(huì)引起接地故障。

2 10kV配電線路接地故障快速定位方法

配電線路發(fā)生接地故障時(shí)應(yīng)快速對(duì)其進(jìn)行定位，以便檢修與維護(hù)，確保用電高效安全。在10kV配電線路接地故障中快速定位中，應(yīng)摒棄緩慢落后的定位方法，采取高效、快速、精準(zhǔn)的定位新方法，其中包含諸多方法與技術(shù)，確保10kV配電線路接地故障快速定位并予以解決。

2.1人工巡線定位法

在10kV配電線路出現(xiàn)接地故障時(shí)，若無(wú)其它有效定位方法與技術(shù)時(shí)，通常應(yīng)采用人工巡線的方法予以排查，通過(guò)對(duì)沿線以目測(cè)的方式經(jīng)指示器顯示的位置來(lái)判斷找尋接地故障點(diǎn)。但是由于接地故障并無(wú)出現(xiàn)較大電流現(xiàn)象，電流較小、間接持續(xù)、時(shí)間較短，無(wú)法精準(zhǔn)的使故障指示器動(dòng)作，由此無(wú)法有效精準(zhǔn)的定位具體的故障所在處。另外，配電線路在布局上不斷擴(kuò)大范圍，分支線路繁多且錯(cuò)綜復(fù)雜，人工巡線不僅不能及時(shí)有效的定位故障點(diǎn)，還極大的浪費(fèi)了人力和物力，基于此不建議使用該技術(shù)進(jìn)行故障的具體定位。

2.2阻抗法

阻抗法內(nèi)含了相應(yīng)的科技因素，其工作原理是在配電線路接地故障發(fā)生以后，在故障線路消弧線圈的二次測(cè)處通過(guò)加入電阻的方式，加大故障線路零序電流及有功功率進(jìn)行選線處理。通過(guò)總結(jié)分析電流與電壓之間的關(guān)聯(lián)，計(jì)算出引發(fā)故障線路的相應(yīng)阻抗，與標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，從而推算出配線電路接地故障的具體所在處。

2.3信號(hào)注入法

信號(hào)注入法的定位原理是在線路發(fā)生故障之后，相關(guān)的維修工作人員可采取科學(xué)專(zhuān)業(yè)的設(shè)備對(duì)母線電壓互感線中引注特殊性質(zhì)的電流信號(hào)，以便更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)線路進(jìn)行精準(zhǔn)的檢修，利用信號(hào)流通的效率實(shí)現(xiàn)選線目的。若配電線路中的檢測(cè)信號(hào)微弱甚至沒(méi)有任何響應(yīng)，由此可以發(fā)現(xiàn)信號(hào)微弱處接近線路故障處，信號(hào)消失處即是具體故障點(diǎn)[2]。

2.4行波法

運(yùn)用行波發(fā)對(duì)配電線路進(jìn)行故障快速定位時(shí)，具體可以理解為利用行波進(jìn)行定位排查，通過(guò)對(duì)正常行波與故障設(shè)備與故障處的行波進(jìn)行比較分析，總結(jié)來(lái)回時(shí)間進(jìn)行故障所在處的快速定位。

2.5科學(xué)在線檢測(cè)系統(tǒng)

在線檢測(cè)系統(tǒng)是較為科學(xué)的線路故障定位技術(shù)，其運(yùn)用到10kV配電線路接地故障快速定位中，創(chuàng)新改變了以往定位模式，是技術(shù)與方法的一大突破，改變了局限性的快速定位方法，對(duì)其運(yùn)用可以分為三個(gè)步驟，第一在供電場(chǎng)所的出線處添加故障定位系統(tǒng)，可以有效利用系統(tǒng)嚴(yán)格把控電路的具體情況，從而對(duì)故障處進(jìn)行準(zhǔn)確的推斷。第二在用戶進(jìn)線口周?chē)惭b故障定位相關(guān)裝置，如此可以縮減排查時(shí)間，也有利于具體故障發(fā)生的原因進(jìn)行推斷。第三，分別在主線路、分線路中安裝故障定位裝置，可以有利于分析出具體的線路故障點(diǎn)，同時(shí)為相關(guān)維修工作人員提供科學(xué)指導(dǎo)。

3 ?10vK配電線路接地故障快速定位方法的對(duì)比與優(yōu)選

對(duì)10vK配電線路接地故障快速定位的方法諸多，并且根據(jù)其性質(zhì)都有各自的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，相關(guān)的維修人員應(yīng)熟悉掌握各方法的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，并做到具體問(wèn)題具體分析，結(jié)合具體接地故障進(jìn)行相應(yīng)的快速定位及快速檢修。筆者總結(jié)的5種10kV配電線路接地故障快速定位方法優(yōu)劣勢(shì)，主要具體體現(xiàn)不一，首先，人工巡定法具有實(shí)施力度大，且存在定位不準(zhǔn)確，所投入的精力過(guò)大，同時(shí)還不能保證檢測(cè)成功率與效率。其次，阻抗法接地故障以運(yùn)用消弧線圈增加電阻的方式進(jìn)行定位，原理簡(jiǎn)單易行，并且所投入的資源較少，但很難滿足快速定位的需求。再次信號(hào)注入法操作簡(jiǎn)單可行，不過(guò)所需的支撐設(shè)備較多，除投入真金白銀之外，其存在很難保持連續(xù)性。從次行波法總體來(lái)看，是十分可行的接地故障快速定位方法，但易受外部因素影響。最后，在線檢測(cè)系統(tǒng)，可以及時(shí)有效的監(jiān)控配電線路狀態(tài)，同時(shí)快速的對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，是較為可行的定位方法，但對(duì)相關(guān)工作人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求比較高。

在對(duì)定位方法進(jìn)行選擇時(shí)，不應(yīng)采用成本過(guò)高，對(duì)工作人員能力要求較為嚴(yán)格的，因此，信號(hào)法、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不符合這一要求。所以，為了有效對(duì)10kV配電線路接地故障進(jìn)行快速定位時(shí)，供電行業(yè)可選擇阻抗法、行波法。反之，可以選擇其它兩種方法。總之需具體問(wèn)題具體分析，確保故障快速解決，提高現(xiàn)階段配電穩(wěn)定性十分重要。

結(jié)論：本文對(duì)10kV配電線路接地故障進(jìn)行了較為深入的探究，并闡述了傳統(tǒng)方法與當(dāng)前方法的優(yōu)劣勢(shì)。因此，相關(guān)供電企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身實(shí)際需要，科學(xué)合理的選擇適合企業(yè)發(fā)展的解決故障的方法，并結(jié)合配電要求具體問(wèn)題具體分析，與時(shí)俱進(jìn)，確保10kV配電線路更加安全，以便更好的服務(wù)于整體配網(wǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何水兵，葛明明.10kV配電線路接地故障查找探析[J].電工技術(shù)，2018，（20）：61-62.

[2]張聞.配電線路接地故障快速定位方法的探討[J].電工技術(shù)，2018，（003）：94-95，97.