10 kV 輻射式線路接地故障查找方法

陳子君

(廣州增城供電局，廣東 廣州511300)

0 引言

10 kV 輻射式線路接地故障時(shí)有發(fā)生，尤其是在雷雨季節(jié)，供電線路非常容易遭遇雷擊，從而引發(fā)永久性接地故障。從當(dāng)前供電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀看，對(duì)線路接地故障的查找，拉開線路柱上開關(guān)的分段查找法以及采用搖測(cè)線路絕緣電阻的查找方法都缺少對(duì)故障位置的準(zhǔn)確判斷，而且存在較大的盲目性，依據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，采用科學(xué)的故障方法可以提高對(duì)故障的查找效率，同時(shí)便于對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)，從而提高供電線路的穩(wěn)定性。

1 10 kV 輻射式線路接地故障查找方法研究

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，線路依舊可以運(yùn)行2 h，根據(jù)中性接地線路這一特征，采用試?yán)€路開關(guān)的方法能夠?qū)拥毓收线M(jìn)行查找。

通常情況下，供電線路由變電站出線斷路器及柱上開關(guān)共同組成。當(dāng)然，在線路的支線上也可能有支線開關(guān)，但是，為了加快對(duì)線路故障的處理速度，進(jìn)行線路故障處理時(shí)，一般不對(duì)支線進(jìn)行首要排查，這樣是為了提高效率，對(duì)線路主線上柱上開關(guān)可以采用從前往后操作開關(guān)、從后往前操作開關(guān)以及從中間往兩邊操作開關(guān)等三種方法進(jìn)行。

我們進(jìn)行如下假設(shè):S1 為出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行分區(qū)段查找以及進(jìn)行故障處理的時(shí)間。故障線路在不同的區(qū)段以及不同的故障類別，存在著不同的處理時(shí)間，我們假定各區(qū)段這一時(shí)間相同;S2 為供電系統(tǒng)的工作人員抵達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，斷開柱上開關(guān)然后合上開關(guān)的平均時(shí)間，這里假定為15 min。T0則假設(shè)為拉開柱上開關(guān)后，向變電站值班人員或者調(diào)度緊湊型故障匯報(bào)得到接地信號(hào)是否消失信息的時(shí)間，這里假定平均時(shí)間為10 min。Q1、Q2、Q3、Q4 則為DL—1、1—2、2—3、3 號(hào)開關(guān)以后的中壓用戶數(shù)(配電變壓器數(shù))。

2 10 kV 輻射式線路接地故障的查找情況

2.1 從前往后查找故障

1)當(dāng)供電系統(tǒng)線路故障存在與DL—1 之間時(shí)，拉開1 號(hào)開關(guān)，這時(shí)的故障沒有排除，說明依舊存在故障。進(jìn)行故障處理的停電戶數(shù)通過計(jì)算得出如下結(jié)果:S0(Q1 + Q2 + Q3)+S(Q0 +Q1 +Q2 +Q3)，此時(shí)操作次數(shù)為1 次。

2)當(dāng)供電系統(tǒng)的線路故障存在于1—2 之間時(shí)，拉開1 號(hào)開關(guān)后，需合上1 號(hào)開關(guān)，再拉開2 號(hào)開關(guān)，然后進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)故障沒有消除。故障處理時(shí)停電時(shí)戶數(shù)計(jì)算得出如下結(jié)果:S0(Q2 +Q3)+S(Q1 + Q2 +Q3)+S2(Q1 +Q2 +Q3)，此時(shí)的操作次數(shù)為2 次。

3)當(dāng)故障出現(xiàn)在2—3 之間時(shí)，同步驟二，需拉開3 號(hào)開關(guān)，故障依舊沒有消除，故障處理時(shí)的停電時(shí)戶數(shù)為:S0 ×Q3 +S(Q2 +Q3)+S2(Q1 +Q2 +Q3)+S2(Q2 +Q3)，操作次數(shù)為3 次。

4)當(dāng)故障出現(xiàn)在3 之后，拉開3 號(hào)開關(guān)，故障則消失，進(jìn)行故障處理的停電時(shí)戶數(shù)計(jì)算如下:S0 ×Q3 +ST×Q3 +S2(Q1 +Q2 +Q3 )+S2(Q2 +Q3)。此時(shí)操作次數(shù)為3 次;對(duì)操作次數(shù)進(jìn)行匯總，得出:

2.2 從后往前查找故障

1)當(dāng)供電線路故障出現(xiàn)在3 號(hào)開關(guān)之后，則拉開開關(guān)后故障消除，處理故障時(shí)的停電戶數(shù)計(jì)算為:S0 ×Q3 +S ×Q3，則操作次數(shù)為1 次。

2)當(dāng)供電線路故障在3 號(hào)開關(guān)之前，在2—3 之間時(shí)，拉開3 號(hào)開關(guān)后再合上，然后，拉開2 號(hào)開關(guān)，故障消除，處理故障時(shí)的停電時(shí)戶數(shù)為:S0(Q2 +Q3)+S2 ×Q3 +S(Q2 +Q3)，操作次數(shù)為2 次。

3)當(dāng)供電線路系統(tǒng)故障出現(xiàn)在2 號(hào)開關(guān)之前，拉開1 號(hào)開關(guān)，故障消除，處理故障時(shí)停電時(shí)戶數(shù)為:S 0(Q 1 +Q2 +Q3)+S2(Q2 +Q3)+S2 ×Q3 +S(Q1 +Q2 +Q3)，則操作次數(shù)為3 次。

4)當(dāng)供電線路故障出現(xiàn)在DL—1 之間，則進(jìn)行上述操作時(shí)，故障依舊存在，進(jìn)行故障處理時(shí)停電戶數(shù)為:S0(Q1 +Q2 +Q3)+S2(Q2 +Q3)+S2 ×Q3 +S(Q0 +Q1 +Q2 +Q3)，則操作次數(shù)為3 次;對(duì)操作次數(shù)進(jìn)行匯總，得到如下結(jié)果:

2.3 從2 開始查找故障

1)當(dāng)供電系統(tǒng)故障出現(xiàn)在DL—1 之間，處理故障時(shí)的停電用戶數(shù)為:S2(Q2 +Q3)+S0(Q1 +Q2 +Q3)+ S(Q0 +Q1 +Q2 +Q3)，此時(shí)的操作次數(shù)為2 次。

2)當(dāng)供電系統(tǒng)故障在3 之前，在1—2 之間時(shí)，處理故障的停電戶數(shù)為:

S2(Q2 +Q3)+S0(Q1 +Q2 +Q3)+S(Q1 +Q2 +Q3)，此時(shí)操作次數(shù)為2 次。

3)當(dāng)供電系統(tǒng)故障出現(xiàn)在2—3 之間時(shí)，處理故障的停電戶數(shù)為:S2(Q2+Q3)+S0×Q3+S(Q2+Q3)，操作次數(shù)為2 次。

4)當(dāng)系統(tǒng)故障出現(xiàn)在3 之后時(shí)，處理故障停電戶數(shù)為:S2(Q2 +Q3)+S0 ×Q3 +S×Q3，此時(shí)操作次數(shù)為3 次，合計(jì)總數(shù)為:

2.4 對(duì)故障進(jìn)行分析

由于供電線路的供電路段以及自然條件、外部影響都各不相同，出現(xiàn)故障也千差萬別，因此，供電線路接地故障發(fā)生在DL—1、1—2、2—3 和3 號(hào)開關(guān)以后的幾率也各不相同。然而，因?yàn)榫€路的連接性，在相近路段所受的環(huán)境影響差別不是很大，氣象條件也存在一定的相似性，為了便于故障的分析，使問題簡(jiǎn)化，我們暫定為相對(duì)比的路段的影響因素相同。基于此，一旦發(fā)生4 次接地故障在區(qū)段平均分配時(shí)，故障查找時(shí)停電戶數(shù)為之前停電用戶數(shù)總和。上文中的(1)式與(2)式對(duì)比，可以看出S2 ＞S0，上式大于零，由此可以推算，從后往前查找故障優(yōu)于從前往后故障的查找方法。

通過對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)D3 ＜1.47D2 用戶時(shí)，從2 號(hào)開關(guān)向兩邊查找故障的方法優(yōu)于從后往前進(jìn)行故障的查找，當(dāng)然，這一條件的成立是有前提條件的。這一操作是基于一定的平均時(shí)間計(jì)算，與實(shí)際存在一定偏差，在實(shí)際生活中影響線路運(yùn)行的因素眾多，很難保證操作人員抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間在約定時(shí)間內(nèi)，尤其是在一些偏遠(yuǎn)的地區(qū)，進(jìn)行兩個(gè)開關(guān)時(shí)間間隔的操作可能超過30～40 min，而10 kV 線路接地運(yùn)行時(shí)間規(guī)定為2 min，而且運(yùn)行性也存在風(fēng)險(xiǎn)，我們可以通過減少操作次數(shù)來縮短故障查找時(shí)間。

3 在實(shí)際工作中查找故障的方法

在我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中出現(xiàn)線路單相接地故障時(shí)，在進(jìn)行故障線路排查時(shí)，應(yīng)將這條線路進(jìn)行控制，可以停掉開關(guān)，同時(shí)通知供電公司的工作人員或者操作人員，線路運(yùn)行人員要第一時(shí)間感到線路中間柱上開關(guān)，并拉開柱上開關(guān)，然后通知變電站值班人員，將之前這條線路調(diào)整為運(yùn)行狀態(tài)，變電站值班人員聯(lián)系線路運(yùn)行員，通知消失信息情況，同時(shí)匯報(bào)給總指揮，最后，總指揮進(jìn)行下一部操作命令的下達(dá)，至到找出故障的所在位置，在整個(gè)操作過程中，進(jìn)行實(shí)踐把控，使之控制在2 h 以內(nèi)。

如果沒有確定具體位置，那么，要盡量把故障鎖定在具體區(qū)域，然后，派遣巡線人員進(jìn)行查找，最終找出故障點(diǎn)。在我們生活中，很多采用全線停電方法進(jìn)行故障查找，不管采用何種方法，總體停電數(shù)是相同的，如果從線路中間柱上開關(guān)向兩邊開關(guān)進(jìn)行拉合及測(cè)量的方法的開關(guān)操作和測(cè)量次數(shù)更少，相應(yīng)停電時(shí)戶數(shù)更少，不過這一方法在天氣惡劣的情況下不適宜進(jìn)行。

4 結(jié)語

綜上所述，可以得出以下結(jié)論:當(dāng)10 kV 輻射式線路出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，從線路中間柱上開關(guān)向兩邊柱上開關(guān)拉合進(jìn)行查找的方法比較可行;當(dāng)進(jìn)行搖測(cè)線路絕緣電阻的單相接地故障查找時(shí)，從線路中間柱上開關(guān)向兩邊開關(guān)拉合進(jìn)行查找的方法比較適宜。以從線路中間柱上開關(guān)向兩邊開關(guān)拉合進(jìn)行查找的方法比以搖測(cè)線路絕緣電阻的單相接地故障查找方法更好。

［1］ 陳公銳，吳經(jīng)偉. 談10 kV 線路接地故障的防范與消除［J］. 中國電力教育，2010(S2).

［2］ 尹星光，宛玉健，張新州，等.10 kV 線路故障引起相鄰線路異常跳閘的原因分析［J］. 華電技術(shù)，2012(5).