10KV配網(wǎng)線路接地點(diǎn)的檢測(cè)

皮春鵬

【摘要】縮短故障查找時(shí)間是提高配電系統(tǒng)供電可靠性的有效措施之一。文章針對(duì)10kV配電線路單相接地故障的原因及其解決辦法進(jìn)行深入的分析探討。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)線路 單相接地 故障檢測(cè)

【中圖分類號(hào)】TM862 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）04-0218-01

O、引言

目前，我國(guó)城鄉(xiāng)的配電網(wǎng)絡(luò)主要以10kV配電網(wǎng)絡(luò)為主，但其配電網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)供電的區(qū)域比較廣、地形比較復(fù)雜、負(fù)荷比較分散，容易造成10kV線路錯(cuò)綜復(fù)雜，供電半徑過(guò)長(zhǎng)線路分支較多，每條饋線上裝設(shè)負(fù)荷開(kāi)關(guān)，將饋線分成不同的供電區(qū)段，造成運(yùn)行方式復(fù)雜。由于受到各種因素的影響，在10kV配電線路上線路接地現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。雖然單相接地故障可短時(shí)帶接地運(yùn)行，但當(dāng)單相接地時(shí)，另兩相對(duì)地電壓均升高為線電壓，對(duì)線路設(shè)備絕緣構(gòu)成威脅，且間歇性電弧可能在電網(wǎng)中引起過(guò)電壓出現(xiàn)第二接地點(diǎn)，從而引起相間短路事故，因此必須在短時(shí)內(nèi)找出故障點(diǎn)加以排除。

當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，一般由小電流接地選線裝置判別接地線路，或采用試跳線路等方法查出故障線路。調(diào)度員通知運(yùn)行單位巡線查找，如故障點(diǎn)不很顯眼，則須采用逐條拉合支線，逐一排除，由于線路長(zhǎng)，用戶多，查找一個(gè)故障點(diǎn)，要較長(zhǎng)時(shí)間，甚至兩三天，對(duì)供電用戶產(chǎn)生較大影響，這種查找故障的方式不但消耗了大量的人力、物力，而且會(huì)造成線路停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，給用戶造成一定的損失。為了向用戶提供連續(xù)可靠的電能，故障點(diǎn)的及時(shí)發(fā)現(xiàn)、快速消除故障、盡快恢復(fù)供電顯得尤為重要。

1、10kV配電網(wǎng)線路單相接地故障的原因分析

電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式一般有三種，不接地系統(tǒng)、經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)、直接接地系三種，其中10kV及35kV的電網(wǎng)一般是不接地系統(tǒng)或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，110kV及以上是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。10kV線路發(fā)生單相接地故障，三相導(dǎo)線對(duì)地電壓產(chǎn)生不平衡現(xiàn)象，接地相視其接地狀況對(duì)地電壓在OkV-5.77kV之間，另外兩相導(dǎo)線對(duì)地電壓則在5.77kV-10kV之間，即對(duì)地電壓最高可達(dá)線電壓。

單相接地故障可分為線路瞬時(shí)性接地故障和線路永久性接地故障兩種，其最主要的原因是由于導(dǎo)線斷線、絕緣子擊穿和樹(shù)木短接等因素而導(dǎo)致配電線路單相接地故障的發(fā)生，其占總故障80%以上。

對(duì)于lOkV配網(wǎng)線接地線路分析，其在線路上都接了配電變壓器，由于電氣聯(lián)接的原因，檢測(cè)三相導(dǎo)線的絕緣值都是相同的。對(duì)于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電力網(wǎng)發(fā)生接地故障，原則上可運(yùn)行兩小時(shí)，但在實(shí)際中如出現(xiàn)接地故障，變電站運(yùn)行人員應(yīng)立即查清是哪一條線路接地，并及時(shí)斷開(kāi)故障線路，因?yàn)榻拥毓收虾苡锌赡苁菍?dǎo)線斷線。如帶電的導(dǎo)線長(zhǎng)期放在地上或懸掛在空中，對(duì)過(guò)往行人或物體的安全將造成極大的威脅。

2、檢測(cè)10kV配電網(wǎng)接地故障點(diǎn)的一般措施

查找線路接地故障有多種方法，但其各有各自優(yōu)缺點(diǎn)，總的處理原則是把故障點(diǎn)盡快找到、隔離，將能送電的部分盡快恢復(fù)送電，然后再對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行處理，對(duì)接地故障點(diǎn)的常用查找方法如下：

2.1 直接查找法：直接沿線派人查找，逐基查找，直到找到故障點(diǎn)。

2.2 使用有關(guān)儀器法：此法適用于已安裝線路故障儀的線路，根據(jù)指示儀即可判斷出故障點(diǎn)的范圍，線路上安裝的故障儀越多、越合理，則就可越快找到故障點(diǎn)。

2.3 拉開(kāi)支線法：此法適用于輻射式有較多支線的線路。操作前應(yīng)先拉開(kāi)可能有故障的某支線，對(duì)該支線及主線分別進(jìn)行遙測(cè)，如該支線線路側(cè)沒(méi)有絕緣而主線側(cè)有絕緣說(shuō)明故障點(diǎn)就在該支線上，應(yīng)拉開(kāi)該支線刀閘，再查找具體的接地點(diǎn)，反之說(shuō)明故障點(diǎn)不在該支線上，故障點(diǎn)應(yīng)在主線上或在其它支線上，則應(yīng)再在其它支線上用同樣的方法查找故障點(diǎn)，若所有的支線查找后都有絕緣，說(shuō)明故障點(diǎn)在主線上，應(yīng)在主線上查找。

2.4 分段法：此法適用于檢測(cè)直饋線路。操作時(shí)先拉開(kāi)線路上的分段開(kāi)關(guān)，如沒(méi)有開(kāi)關(guān)甚至可以直接上桿斷開(kāi)并溝線夾（必須在驗(yàn)電、接地后再進(jìn)行），對(duì)于斷開(kāi)并溝線夾的方法查找故障點(diǎn)，其斷開(kāi)點(diǎn)應(yīng)選擇在整個(gè)線路的中間進(jìn)行，這樣一次減少一半的線路，可以極快地縮小查找范圍。

3、查找10kV配電網(wǎng)接地故障點(diǎn)的新技術(shù)、新設(shè)備

3.1 利用新型配電線路故障在線定位系統(tǒng)MODS檢測(cè)故障點(diǎn)

在配電網(wǎng)發(fā)生短路或者接地故障時(shí)，電網(wǎng)中存在大量的故障信息，可以利用一些量化的信息對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，同時(shí)將故障或可疑線路與無(wú)故障發(fā)生的線路分開(kāi)，保證其他線路的供電。通常的做法是逐步減少連接在故障或者可疑發(fā)生故障線路上的正常運(yùn)行設(shè)備的數(shù)量。MODS主要組成部分，故障檢測(cè)裝置（含無(wú)線傳輸模塊）、故障指示器、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)應(yīng)用軟件、接收發(fā)射交換機(jī)等組成，其原理如下：

（1）根據(jù)短路故障電流發(fā)生突變，同時(shí)變電站繼電保護(hù)動(dòng)作跳閘，線路停電的原理，判斷線路發(fā)生短路故障。

（2）當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，采樣接地瞬間的電流I_c首半波與接地瞬間的電壓以首半波比較相位，當(dāng)采樣瞬間的電容電流I_c>I_c（為設(shè)置的門(mén)檻值）并且電流相位超前于電壓相位，同時(shí)導(dǎo)線對(duì)地電壓降低，則判斷線路發(fā)生接地故障。故障檢測(cè)器將故障信息發(fā)射到監(jiān)控中心，現(xiàn)故障定位，否則線路未發(fā)生接地故障。

MODS系統(tǒng)特點(diǎn)如下，線路信號(hào)檢測(cè)不受勵(lì)磁涌流、高次諧波、電流波動(dòng)，尤其是電纜分布旁路的影響。使用專用的安裝工具，故障指示器可以在線路帶電的情況下將指示器安裝在導(dǎo)線上，采用數(shù)字編碼，一種狀態(tài)對(duì)應(yīng)一組編碼，傳輸可靠，干擾很小，發(fā)射時(shí)間0.5s左右，發(fā)射功率2W，線路檢測(cè)器外殼采用ABS材料，并用環(huán)氧樹(shù)脂澆注密封，受外界條件影響小，使用壽命長(zhǎng)，故障檢測(cè)器在線路安裝的地點(diǎn)越多，故障定位區(qū)域就越小，查找到故障點(diǎn)所用的時(shí)間就越短。MODS系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)還具有一些特殊功能：安裝在變電站出口處，可以判斷是站內(nèi)故障還是站外故障；安裝在用戶專用設(shè)備高壓引落線處，可以判斷故障是否是由用戶的原因引起；安裝在長(zhǎng)線路的中段和分支處可判斷故障線路或故障分支；安裝在架空和電纜線路連接處，可判斷故障是否發(fā)生在電纜段；安裝在高壓柜或電纜分支箱，可指示故障線路。

使用MODS系統(tǒng)，當(dāng)配網(wǎng)線路發(fā)生故障時(shí)，能夠迅速判斷故障區(qū)域，盡快恢復(fù)無(wú)故障線路供電，減少停電面積，有效縮減故障點(diǎn)的查找時(shí)間，大大減輕巡視人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，盡快進(jìn)行事故處理，爭(zhēng)取盡早恢復(fù)全線供電，提高配電網(wǎng)的供電可靠性。

3.2 利用零序電流互感器檢測(cè)故障點(diǎn)

在10kV配電線路上作為線路分段及支線控制的開(kāi)關(guān)設(shè)備上加零序電流互感器來(lái)檢涮單相接地電容電流，根據(jù)電容電流的太小可判斷該開(kāi)關(guān)以后線路是否有接地存在。

其制作原理如下：把一只特制的零序電流互感器套在真空開(kāi)關(guān)的三相出線樁頭上，用螺栓與開(kāi)關(guān)外殼固定，采集接地電容電流。為確保互感器安裝后滿足電氣間隙的要求，互感器外殼采用環(huán)氧樹(shù)脂澆注，使外殼絕緣達(dá)到lOkV以上，零序互感器一次動(dòng)作電流2.5A，最大持續(xù)電流15A，所配繼電器為DD-11/60，在裝有真空開(kāi)關(guān)的電桿下方安裝一信號(hào)箱，把上方互感器采集的零序電流通過(guò)信號(hào)繼電器反應(yīng)于信號(hào)。如燈光、電流表等。

4、結(jié)束語(yǔ)

由于配電網(wǎng)系統(tǒng)因其分支線多且復(fù)雜，當(dāng)線路故障發(fā)生時(shí)，查找故障點(diǎn)非常困難。因此縮短故障查找時(shí)間是提高配電系統(tǒng)供電可靠性的有效措施之一。