国网山东省电力公司费县供电公司 山东省临沂市 273400
摘要：10kV电网在城镇中的应用,主要以顺序连接配电和树状配电的形式存在,在使用中需要定期对电网进行检修以避免发生故障。当前,最常用的10kV电网故障检修方法就是配电线路故障定位技术。该项技术可以快速定位故障区域,让工作人员可以及时的进行抢修,尽快恢复正常供电。
关键词：配电线路；故障定位技术；10kV；电网应用
1 10kV配电线路综合故障定位的概念介绍
在我国的电力系统当中,配电线路的结构最为复杂庞大,但是由于配电线路是电力系统建设过程中必不可少的的一部分,因此配电线路在电力系统中的分布极其广泛。但是10kV配电线路在实际运行过程中极其容易受到各种因素的影响而导致自身出现多种综合故障,进而影响自身的供电能力,以致于时常发生10kV配电线路出现综合故障的现象。这种情况的发生会导致我国人们的生活区出现大面积停电的现象,这给人们的正常生活、学习和工作等日常生活行为造成了严重的影响,并且由于配电线路分支相当多和综合故障接地电阻较大这两个的原因,导致准确找出10kV配电线路中出现的这些综合故障的工作具有相当大的难度。因此为了避免这种现象的大量发生,最大程度上降低10kV配电线路出现综合故障的几率,我国提出了一些科学合理的10kV配电线路综合故障定位方法,,这是一种针对10kV配电线路中出现的综合故障而提出的能够有效定位这些综合故障的位置,以便于高效解决这些综合故障定位问题,提高10kV配电线路运行可靠性的故障定位方法。
2 10kV配电线路接地故障原因
（1）自然环境因素主要是指天气因素，如大风和雷雨天气的发生，容易发生单相接地故障，以及因极反转而发生断线接地等问题。雷雨天气还可能导致变压器绕组绝缘子击穿，或导线分支熔断器绝缘子击穿，从而导致单相接地故障（2）外力破坏主要是指人为损坏的问题。沿路布置多条配电线路。在道路施工过程中，容易造成地下电缆或电杆的损坏，进而导致接地故障。随着城市化进程的加快，市政建设项目越来越多，线路接地故障造成外力破坏的概率也随之增大。此外，还存在恶意损坏、盗窃电缆设备等现象，这将导致接地故障的问题（3）设备本身的故障，由设备引起的线路接地故障占很大比例，主要表现为设备绝缘子的击穿故障。随着配电线路和设备的发展，设备和线路将老化，机械强度明显降低，容易发生设备故障。如配电所高压引下线发生断线故障。在配电线路故障检修过程中，设备故障也是需要检查的关键问题（4）设计缺陷问题，在10kV配电线路的设计过程中，由于对实际用电负荷分配考虑不足，可能导致供电点和用电负荷的分配不平衡。线路投入使用后，会长期超负荷运行，造成线路过热、烧损等问题，进而导致接地故障。在这种情况下，配电线路和设备的使用寿命将大大缩短，必须严格控制设计质量。
3 10kV配电线路接地故障快速定位方法
3.1故障在线监测系统的使用特点
10kV电网中应用故障在线监测系统可以提高信号传输的稳定性。电力传输设备通常设置在露天环境中,非常容易受到铺设区域的自然环境影响。一旦气候环境变得恶劣,就会出现信号不稳定甚至信号中断的问题。当然,10kV电网中电流电压的变化、电磁场留的变化和高频振波的异常变化也会导致线路信号不稳或中断。但是,故障在线监测系统有专业的技术和设备,即便是电压很低、情况恶劣的条件下,系统中的指示设备仍然可以正常运行,可以为配电线路故障维修工作提供辅助。
提高传输精准度,保障电力输送系统正常运行。故障在线监测的系统是以数字代码的形式反映工作状态的,信号发射需要的时间短且数据传输的精准度高。该系统的应用极大程度地提高了配电线路的信号发射手水平,为电力人员的检修工作提供便利,也为系统线路安全提供保障。
故障在线监测设备在线路上的安装数量对监测工作的质量可以产生影响。
线路上的故障在线监测设备多,则线路问题检测和定位就更容易也更精准,不仅缩短了定位时间,也能对故障位置进行更精准的定位。这样就可以减小检测过程中出现的误差,有效提升检测工作的质量和效率。
3.2特征波C型行波定位法设计分析
在配电网线路发生故障之后,行波信号由线路首端沿着线路进行发射,在线路首端和线路故障点之间行波信号会反复传播,到信号衰减为零时结束。对故障点的特征波采用比较法进行确定,特征波C类型行波法通过行波在波阻抗的不连续点产生的第一个反射波来确定线路故障位置,这种波就是节点的特征波。行波在分支线路上折射和反射过程比较复杂,只要对故障点的第一个特征波进行确定,那么就可以对线路故障进行定位。对分支多的配电线路来说,真正的故障点只有一个,其它都是分支中的伪故障点,只要排除伪故障点,就可以对真正的故障点进行确定,这样定位的准确性就提高了。
3.3阻抗法
这种检测接地故障的方式,其原理是在故障发生后系统中的消弧线圈会发生加入电阻的现象,使得零序电流或功率发生变化而出现故障。基于对电流、电压变换关系的检测分析,计算出故障线路自身的阻抗,然后再利用相关数据实现故障位置的具体判断。
3.4直流定位法设计分析
直流定位法是先在线路首端向故障线路注入直流信号,注入的电流大小的调整可以通过调整电源电压进行调整,电流值控制在100mA左右。在故障线路上按照区段的划分对注入电流进行检测,这样就可以确定出线路中故障分支。直流定位法可以对线路中故障分支进行准确的定位,直流注入法中最关键的就是在线路中正确的检测出注入的直流信号,对直流信号的检测主要是通过传感器技术和霍尔效应进行检测。霍尔效应是把霍尔器件检测的电流数据,通过蓝牙技术传输到地面,地面人员采用相关技术和装置对返回的数据进行分析处理,根据数据来确定故障分支位置。
3.5信号注入法
这种定位方式是因为发生接地故障之后,工作人员可以采用专业的设备对母线的电压互感线中,注入特殊的电流信号,然后实现对线路的检测,基于信号的流通效果完成选线的目的。如果线路中的检测限号消失,则是说明消失的位置即为故障点。
3.6逐步建立完善的10kV配电线路综合故障定位机制
我国的10kV配电线路综合故障定位机制不够完善,这也是阻碍10kV配电线路综合故障定位工作高效开展的原因之一,因此我国需要逐步建立起完善的10kV配电线路综合故障定位机制,设置专门的10kV配电线路综合故障定位部门,同时制定一些明确的故障定位标准,为相关工作人员的故障定位工作的高效开展奠定坚实的基础。
结论
综上所述,10kV配电线路接地故障的原因有很多,不同因素所产生的故障位置存在差异,要想实现快速定位就应合理选择定位方法。在实际应用过程中,工作人员需要结合实际情况,对不同故障快速定位方式进行比较、选择,以此来保证定位当时的合理性,提高10kV配电线路接地故障定位的准确性、高效性,为检修工作提供可靠的依据。因此,结合该文分析发现,文中所提及的几种10kV配电线路接故障快速定位方式,具有较强的可行性。
参考文献：
[1]郭传亮.配电线路故障定位技术及其在10kV电网中的运用初探[J].电子世界,2019(3):168,170.
[2]张少保,詹欣圳,陈全民.配电线路故障定位技术及其在10kV电网中的应用[J].山东工业技术,2019(20):167.
[3]张琦.10kV配电线路单相接地故障定位新方法的研究和应用[J].贵州电力技术,2019,16(11):83-85.