淺析電力系統中配電線路檢修技術

曹志強

國網永昌縣供電公司 甘肅 金昌 737200

1 電力系統中配電線路常見故障分析

在電力系統中，配電線路常見故障包含單相接地故障、短路故障和斷線故障三類。受樹木生長、氣候等因素影響，配電線路上絕緣子容易發生單相擊穿，從而造成接地故障發生。短路故障發生多由單相或多項載流導體未通過負荷而直接碰觸造成，故障點電阻抵抗力較小，造成線路因電壓瞬間升高出現短路問題，故障可能由外力破壞、用戶使用不當等因素引發。

2 電力系統中配電線路檢修技術措施

2.1 單相接地故障檢修技術

單相接地故障的發生，將導致配電線路產生較高電阻或電弧接地，故障相電壓不斷下降，其他相逐漸升高。在熔斷件熔斷情況下，故障相電壓表在二次回路中串聯運行，使得電壓表讀數不會為0，因此給檢修人員判斷故障線路帶來一定困難。在故障排查階段，需要利用試送電、絕緣電阻測量等方法分析故障位置和原因，找出故障發生區域，然后結合電流變化展開深入分析。采用基于對稱分量法的故障定位技術對配電線路運行數據進行監測，可以根據監測得到的三相電壓、零序電壓和線路零序電流等進行故障判定。由于單相接地故障發生將導致配電線路零序電流相位出現滯后情況，與正常線路零序電流方向不一致。在全部線路零序電流保持相同方向時，可以判斷為母線接地。

為實現故障定位，設定母線指向線路方向為電流參考方向，可以得到支路01、1f零序電流滯后零序電壓，其他支路仍超前。因此通過在線路終端進行各支路零序電流和母線零序電壓采集，可以實現故障準確定位。此外，對線路零序電流和零序電壓乘積進行累加，可以得到零序能量E，用于對零序電流有功分量進行度量。利用式（1）進行計算，可以得到零序能量最大的線路，由于線路零序電流有功分量與正常線路相反，因此可以確定為故障線路。完成故障線路查找后，可以將線路斷線器拉開，如果接地現象消失能夠證明所選線路為故障線路，然后對線路進行檢修維護。在故障維修上，可以在故障點周圍完成小電流接地自動選線裝置的安裝，然后利用設備進行線路調試，最終完成故障維修。

2.2 短路故障檢修技術

短路故障發生帶有瞬時斷開的特征，使得配電線路在極短時間內無法供電，并且可能發生閃絡預兆。如果配電線路發生兩相短路故障，兩相電壓將瞬時降低，電流和電壓并不會為0，同時故障存在兩個故障相電流相反特點。因此針對短路故障進行檢修，重點在于完成線路電阻測量。結合線路型號、線間距離等資料，可以對線路電阻進行計算，如式（2），式中ρ為導線材料電阻率，S為線路導線額定面積。結合計算得到的電阻值對線路電阻進行測量，如果測量得到阻值過小，說明線路可能發生短路故障。

在線路故障距離計算上，需要結合短路特點和邊界條件展開分析，利用采集到的三相電流、三相電壓和線路參數完成故障點到線路首端開關的距離計算。

根據式（3），可以得到BC相間阻抗值，Z1指的是線路單位長度正序阻抗。BC相間電流變化分別為△Ib和△Ic，為故障前線路前后線段始端差值，滿足式（4），If為故障點流向線段負荷側的電流。根據檢測得到的各種數據，可以完成相間短路故障距離D的計算。

短路故障發生盡管會導致線路設備斷電，但線路中依然有電流的存在。因此在檢測過程中，需要先對線路進行斷電，然后完成絕緣護具的佩戴，然后進行線路故障檢測。

2.3 斷線故障檢修技術

斷線故障的發生，與絕緣子擊穿造成的配電線路爆炸或外力造成的線路斷裂有關。故障發生后，僅憑觀察就可以發現斷線故障是否發生。實際在線路故障檢修時，還要及時完成故障檢測和定位。正常運行的情況下，配電線路三相電壓對稱，線路負序電流較小。而發生單相斷線故障，將導致原本配電網絡結構發生改變，線路負序電流隨之增大，使得電源側零序電壓增大或降低至0。對線路負序電流間分析，可以對線路故障特征進行判斷。在配電線路中，系統與負荷的負序阻抗為感性，后者為前者近百倍，因此斷線故障發生將導致線路負序電流明顯變化。在故障點位置，兩側零序電壓也呈現出不同特征。通過分段進行線路排查，能夠確定線路故障點位置。如果配電線路發生多相斷線故障，電源側故障相電壓會有所增大，正常電路電壓則逐漸減小。由于電源側電壓帶有對稱性，所以不會損壞正常電路。因此在檢測過程中，如果發現負荷側的三相電壓不變，系統電壓持續降低，說明線路發生多相斷線故障。配電線路斷線故障的發生，通常會引起過電壓保護動作。在斷線相判斷時，可以采用保護動作啟動判據確定故障點，以便使故障得到及時排除。如式（5）所示，U0為零序電壓，在3U0達到U0.set這一零序過電壓門檻值時，將會導致線路電流啟動。

完成故障定位后，到現場觀察可以確定線路是否發生斷線故障。針對存在斷線問題的線路，需要利用絕緣護具提供保護，將斷線兩端連接在一起，然后開展線路測試，保證線路能夠正常配電。無法實現線路連接，需要對線路進行更換。

結論：綜上所述，在電力系統配電線路檢修方面，需要結合線路常見故障加強檢修技術的應用，以便使線路單相接地故障、短路故障和斷線故障等常見故障得到精確檢測和高效排除，促使線路檢修力度得到提升。因此在實踐工作中，還應加強線路檢修技術的分析和熟練運用，促使線路檢修技術水平得到改進。