對10kV配電線路接地故障快速定位方法的探討

宋安慶　崔杰

【摘? 要】近年來隨著社會多領域快速發展，對10kV配電系統運行質量提出了更多更高要求。10kV配電線路運行中產生接地故障之后要及時對故障發生位置進行定位，整合故障原因，做好故障處理，降低接地故障損失。本文對10kV配電線路接地故障產生原因進行分析，擬定故障快速定位方法，提高10kV配電系統運行穩定性。

【關鍵詞】10kV配電線路;接地故障;快速定位;方法

在10kV配電線路中依照電流大小差異性，能分為大、小電流接地系統。其中小電流接地系統中性點未能直接接地，在故障發生之后會產生較大電流，大電流接地系統直接接地，當故障發生之后會產生較大電流。為了對各項安全問題進行控制，在供電系統中要合理應用小電流系統。但是電流較小將難以及時定位故障發生位置，所以目前電力部門要規范化應用快速定位方法，對停電時間進行控制。

一、10kV配電線路接地故障概述

從10kV配電線路運行現狀來看，其中10kV配電線路中單向接地故障發生概率較高，在10kV配電線路中，架空線路產生此類故障可能性較高。由于架空線路長期存在于自然環境中，受到惡劣天氣影響較大，容易誘發單相接地故障。單相接地故障產生的短路故障電流較小，其發生的故障為暫態性故障，其中10kV線路三相電壓將會保持對稱狀態，產生的供電影響較低。能有效運行1小時左右。對此類故障如果未能采取及時處理措施，將會導致故障電壓逐步升高，產生非故障區域絕緣破壞現象，會導致各個相間產生短路問題。其中10kV配電線路產生的故障為永久接地故障。故障電流持續時間較長，對區域配電網運行安全以及變壓器運行穩定性產生較大影響。當10kV配電線產生故障之后，要及時進行故障定位與控制，提高高壓設備運行穩定性，確保能安全供電。

二、10kV配電線路接地故障產生原因分析

從10kV配電線路運行現狀來看，導致10kV配電線路接地故障產生的影響要素較多。比如自然要素，此類因素屬于不可抗力因素，比如自然大風、強降雨、地震等災害，將會導致配線線路連接斷線以及不穩定供電。自然雪天降雪量較大，室外溫度較低，將會導致導線產生斷裂問題。在雷雨天影響下，會導致配電變壓器絕緣被擊穿，避雷針運行受損，導致配電線路運行故障發生。在外力影響要素中，此類要素主要是受到公共設施施工要素影響，比如電桿以及電纜受到破壞。部分區域線路設備運行時間較長，設備老化現象嚴重，將會產生配電線路故障，線路絕緣子被擊穿。隨著設備應用時間持續增加，設備絕緣層會產生破壞，導電性全面增強將會對設備運行安全產生較大負面影響。最后，線路在初期設計階段，未能對負荷分配綜合分析，分析均勻性較差，線路長期保持過載狀態運行，將會降低線路應用壽命。

（一）人工巡線定位法

在10kV配電線路運行中，針對單相故障接地位置，在沒有特殊輔助方法應用基礎上，可以選取人工巡線方式。就是人工沿著線路設定位置，針對故障指示器動作位置判定故障點。小電流接地故障發生后產生的故障電流較小，故障持續時間較短，不能使故障指示器動作，所以不能精確化判定故障發生具體位置。在10kV配電線路故障覆蓋范圍進一步擴大背景下，各條分支線路數量在不斷增多，在地形地勢以及氣候條件相對惡劣區域，難以應用此方法。

（二）注入法

注入法操作基本原理就是10kV配電線路運行階段產生單相接地故障問題之后，選取專用耦合設備在變電站母線電壓互感器中注入特定電流信號，比如225Hz電流信號。對線路注入信號來源進行檢測，之后進行選線。依照電流流動變化特性以及具體流動方法通過技術人員沿著接地線路進行全面檢測，直至檢測到電流信號傳遞消失位置，就是對應的接地點[3]。

（三）阻抗法

阻抗法應用中遵循的定位原理就是當接地故障發生之后，從消弧線圈二次側接入電阻。通過不斷擴大故障線路零序電流以及有功功率合理選線。對電流量以及電壓量之間的變換關系進行分析，能有效計算得出故障回路具體阻抗，再基于線路長度與回路阻抗之間的對應關系，能有效定位故障發生位置。

（四）電壓/時間法

三、10kV配電線路接地故障快速定位方法探析

電壓/時間法在應用中的基本定位原理與短路故障隔離方法較為相似，主要是將線路分段開關與出線斷路器相互配合對接地故障區域合理隔離。從圖1能得出，S1是變電站出現開展，第一次重合與第二次重合時間為15s以及5s。其中1、2、3、4均選取電壓時間型分段器，將其應用狀態設定在常閉狀態。將1、3以及2、4的X-時設定在7s以及14s，各開關Y-時整定在5s。從圖中可知，（a）與（b）所對應的主要是輻射狀配電穩定運行狀態以及永久性故障之后的狀態。其中S1全部跳閘，導致全線失壓，致使分段器發生跳閘故障。（c）對應的是事故發生之后，跳閘15s以后，S1首次重合閘。（d）對應的就是經過了7s的X-時限以后，分段器自動合閘后對電力進行輸送。從（e）中得出，通過7sX-時限之后，分段器3能自動合閘，其中在d區域段存有永久性故障問題，由于變電站出線開關S1發生跳閘，將會導致線路失壓。導致分段器1與3分閘。在（f）中能得出，當S1重復跳閘之后，經過5s時間又會自動重合閘，分段器1與2也會合閘，分段器3還保持分閘狀態，對故障區域能有效隔離，這樣便能逐步恢復區域段穩定供電。

結語

10kV配電線路產生接地故障之后對配電系統以及相關設備運行安全性會產生較大威脅，所以當前要注重做好故障定位與集中處理操作。依照配電線路具體運行現狀，對故障發生原因進行對比分析，選取對應的快速定位方法，實現區域供電穩定進行。

參考文獻：

[1]張景祥.10KV配電線路接地故障快速定位方法的探討[J].百科論壇電子雜志，2019（4）：357-358.

[2]劉立剛.10kV配電線路接地故障快速定位方法的探討[J].科技資訊，2019，17（14）：50-51.

[3]黃海泉.10kV配電線路接地故障快速定位方法分析研究[J].建筑工程技術與設計，2018（11）：2724.

[4]張聞.10kV配電線路接地故障快速定位方法的探討[J].電工技術，2018（3）：94-95，97.

作者簡介：

宋安慶，出生年月：19890917? 性別：男? 民族：漢 籍貫：山東莘縣;學歷：專科 職稱：助理工程師?? 研究方向：配電線路

崔杰，出生年月：19870730? 性別：男? 民族：漢? 籍貫：山東莘縣;學歷：本科? 職稱：助理工程師?? 研究方向：用電監查

（作者單位：國網山東省電力公司莘縣供電公司）