趙子豪

（國(guó)網(wǎng)陜西漢中西鄉(xiāng)供電公司，陜西漢中，723500）

0 引言

配電線路在運(yùn)行過(guò)程中所處環(huán)境較為復(fù)雜，非常容易受到各種因素的影響而發(fā)生斷線故障，一旦產(chǎn)生此方面故障就會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)造成非常大的影響，無(wú)法確保提供穩(wěn)定、安全的電力供應(yīng)，所以一定要加強(qiáng)10kV配電線路斷線故障的檢測(cè)和定位方面的分析研究，這對(duì)于進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)電力系統(tǒng)水平提升具有重要的作用。

1 10kV配電線路斷線故障原因分析

造成10kV配電線路斷線故障的原因較多，總的來(lái)說(shuō)其故障情況如表1所示。

表1 10kV配電線路斷線故障原因

1.1 外力破壞所造成的斷線故障

隨著工程建設(shè)數(shù)量和規(guī)模的增加，容易造成施工區(qū)域周邊10kV配電線路受到破壞，一旦施工過(guò)程中存在大型設(shè)備用電功率和電壓長(zhǎng)期超出額定值的情況，就非常容易造成配電線路某些區(qū)域發(fā)生問(wèn)題，從而影響到整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。除此之外，若是工程施工時(shí)某些設(shè)備操作不規(guī)范、不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，也會(huì)引發(fā)周邊線路發(fā)生斷線故障。

1.2 電氣原因所造成的斷線故障

此方面原因造成的斷線故障主要集中在發(fā)生短路問(wèn)題后導(dǎo)線受到較大電流影響而被燒斷，也可能受到強(qiáng)烈變化的電場(chǎng)影響而造成絕緣導(dǎo)線斷線的情況。

1.3 天氣等自然環(huán)境的影響

雷電多發(fā)區(qū)域的配電線路容易發(fā)生斷線事故，10kV配電線路一旦受到雷擊影響就容易在絕緣子區(qū)域以及橫擔(dān)處產(chǎn)生放電情況，會(huì)產(chǎn)生較大電弧而造成線路斷線。

1.4 線路老化的影響

某些配電線路運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，過(guò)于老舊或者瓷橫擔(dān)發(fā)生斷裂等都容易造成10kV配電線路發(fā)生斷線故障。

1.5 建設(shè)質(zhì)量的影響

線路建設(shè)質(zhì)量較差、運(yùn)行管理存在問(wèn)題等都會(huì)造成10kV配電線路發(fā)生斷線故障。

2 10kV配電線路斷線故障的檢測(cè)

2.1 單相斷線故障的檢測(cè)

在進(jìn)行單相斷線故障檢測(cè)時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注的是發(fā)生故障位置兩側(cè)電壓變化情況，在實(shí)際操作時(shí)可以從如下幾方面進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注：

第一，雖然電源側(cè)零序電壓會(huì)有較大下降（約50%），但是斷線故障的產(chǎn)生并不會(huì)影響到電源側(cè)電壓情況，對(duì)于線路的正常供電并不會(huì)產(chǎn)生較大影響；

第二，要特別注意電壓的變化情況是否會(huì)受到故障位置變化的影響，一般情況下電源側(cè)電壓最大能夠上升到正常值的150%，此時(shí)故障所在位置另一側(cè)電壓會(huì)下降到原有電壓的50%；

第三，由于負(fù)荷側(cè)電壓會(huì)受到故障情況的直接影響，所以負(fù)荷側(cè)相電壓會(huì)有較大下降（約50%，甚至?xí)陆档?）。同時(shí)其零序電壓則會(huì)增加1.5倍并且電壓并不對(duì)稱，以此一旦線路發(fā)生斷線故障就無(wú)法正常進(jìn)行供電。

一旦10kV配電線路產(chǎn)生單相的斷線故障之后，就會(huì)造成線路電流和負(fù)序電流方向的相逆，并且負(fù)序電流要超過(guò)線路電流值，通過(guò)此種情況就能夠判定配電線路所發(fā)生的故障，能夠快速、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)斷線故障檢測(cè)。

2.2 多相斷線故障的檢測(cè)

與單相斷線故障類似，產(chǎn)生多相斷線故障時(shí)也會(huì)造成電壓和電流等改變，可以以此為基礎(chǔ)判定線路故障情況。

第一，多相斷線故障所引發(fā)的電壓改變會(huì)造成電源側(cè)電壓較大上升，但是負(fù)荷側(cè)的電壓則會(huì)有所下降，嚴(yán)重情況則會(huì)降低到0。電源側(cè)電壓處于對(duì)稱狀態(tài)，并不會(huì)對(duì)配電線路造成影響，而負(fù)荷側(cè)電壓不同于電源側(cè)，其不存在對(duì)稱性，會(huì)對(duì)正常供電造成影響。

第二，若是斷線故障發(fā)生兩次就會(huì)造成負(fù)序電流降為0，并且發(fā)生斷線故障前后的電流會(huì)有非常大的變化，以此為基礎(chǔ)就可以判定線路發(fā)生故障的情況。

3 10kV配電線路斷線故障的定位

若是配電線路發(fā)生斷線問(wèn)題就會(huì)引發(fā)故障區(qū)域周邊電壓發(fā)生較大變化，

不同側(cè)的零序電壓變化情況有所差異，因此需要對(duì)線路進(jìn)行準(zhǔn)確分區(qū)，在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)域都要設(shè)置電壓監(jiān)視設(shè)備，或者設(shè)置其他方面的監(jiān)控設(shè)備，一旦發(fā)生線路故障就會(huì)對(duì)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)相電壓、零序電壓等進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的采集，之后將其及時(shí)傳到變電站中。一旦發(fā)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)電壓變化存在較大差異，就表明這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的區(qū)域發(fā)生了斷線故障，可以對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，從而采取針對(duì)性的措施進(jìn)行處理。目前智能分布式配電終端FTU及智能分布式FA,集線路保護(hù)、測(cè)量、控制、監(jiān)測(cè)、通訊、遠(yuǎn)動(dòng)等多種功能于一體，具有高度集成、靈活配置等特點(diǎn)對(duì)于10kV架空線路上的柱上開關(guān)、分段開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)等一次設(shè)備進(jìn)行控制操作，能夠不依賴主站通過(guò)饋線自動(dòng)化終端內(nèi)部件的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障定位、故障隔離和自動(dòng)快速恢復(fù)非故障區(qū)域供電。常規(guī)配電線路故障的定位流程如圖1所示。

圖1 配電線路故障的定位流程

3.1 單相斷線故障的定位

對(duì)于10kV配電線路單相斷線故障實(shí)施定位過(guò)程中，需要特別關(guān)注如下幾方面的內(nèi)容：一旦發(fā)生配電線路斷線故障之后，故障所在區(qū)域兩側(cè)電壓值會(huì)有一定差異，因此會(huì)造成故障位置兩側(cè)零序電壓的變化也有所不同。對(duì)于此種故障進(jìn)行定位時(shí)，首先要按照相應(yīng)規(guī)則對(duì)整條線路進(jìn)行分段，之后在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備，或者在相應(yīng)位置設(shè)置其他類型監(jiān)控設(shè)備。若是出現(xiàn)單相斷線故障的情況，相應(yīng)監(jiān)測(cè)設(shè)備就會(huì)對(duì)電壓值的變化進(jìn)行記錄和采集，同時(shí)會(huì)和所采集的零序電壓實(shí)施必要的整合，之后會(huì)將相應(yīng)內(nèi)容上傳給變電站。在實(shí)際分析時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)所采集的相電壓或者零序電壓變化差異較大，那么就可以判定此區(qū)域即為故障區(qū)域。在此基礎(chǔ)上就可以對(duì)此區(qū)域?qū)嵤└由钊氲墓收吓挪?，從而進(jìn)一步提升故障定位的準(zhǔn)確性。

3.2 多相斷線故障的定位

第一，兩線斷線故障是其中最為重要的故障之一，對(duì)此種故障進(jìn)行分析時(shí)最主要的是關(guān)注電源側(cè)零序電壓變化情況，同時(shí)也要分析另一相電壓取值下降的問(wèn)題。產(chǎn)生此方面故障時(shí)會(huì)引發(fā)電源側(cè)零序電壓的較大增加，最大會(huì)上升到故障產(chǎn)生之前的相位電壓值（一般情況下負(fù)荷側(cè)以及電源側(cè)TV開口的三角電壓都在100V之下）。一旦發(fā)生配電線路末端斷線的情況，那么電源側(cè)TV開口三角電壓就會(huì)下降到0，而負(fù)荷側(cè)電壓則會(huì)達(dá)到近100V。若是開斷產(chǎn)生斷線故障，那么所產(chǎn)生的現(xiàn)象則和以上情況相反，以此就可以對(duì)斷線故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位。

第二，若是發(fā)生三相斷線故障，在對(duì)其實(shí)施定位過(guò)程中最主要的是判定電源側(cè)相電壓情況，要明確其電壓變化的情況，并且要進(jìn)一步判定相電壓值情況，和故障之前值進(jìn)行對(duì)比。而負(fù)荷側(cè)相電壓則會(huì)下降到零，從而引發(fā)零序電壓的降低（也容易降到0），對(duì)于此種情況來(lái)說(shuō)，可對(duì)故障區(qū)域兩邊電壓進(jìn)行檢測(cè)，以此來(lái)進(jìn)行故障具體定位。

除了以上所提到的配電線路斷線故障定位方式之外，也可以采取“粗定位”以及“精準(zhǔn)定位”等方式來(lái)確定故障具體位置。所謂的“粗定位”主要就是通過(guò)配電線路故障電源輔助進(jìn)行故障點(diǎn)的定位，在實(shí)際操作時(shí)主要是通過(guò)定位電源來(lái)對(duì)故障點(diǎn)施加高壓脈沖電流，一定時(shí)間后暫停施加高壓脈沖電流并檢查電纜溝板內(nèi)的情況，若是找到發(fā)生損壞的保護(hù)層就表明此處為故障所在位置；所謂的“精準(zhǔn)定位”主要就是指通過(guò)絕緣電阻表來(lái)輔助進(jìn)行故障定位，在實(shí)際操作時(shí)先要初步判定故障點(diǎn)，之后切斷所在區(qū)電纜并且在兩側(cè)通過(guò)電源電阻實(shí)施測(cè)量，對(duì)線路終端絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量，一旦存在數(shù)值為0的情況就表示該位置的線路產(chǎn)生了故障。

4 結(jié)束語(yǔ)

10kV配電線路斷線故障的檢測(cè)和定位是非常重要的，直接影響著整個(gè)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。本文主要從單相斷線故障檢測(cè)和定位、多相斷線故障檢測(cè)和定位等方面闡述了配電線路斷線故障檢測(cè)和定位等方面的內(nèi)容，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)斷線故障檢測(cè)和定位的準(zhǔn)確性以及可靠性，一旦發(fā)生斷線故障能夠及時(shí)檢測(cè)和定位，從而為故障有效排除做好準(zhǔn)備，對(duì)進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性以及可靠性具有現(xiàn)實(shí)意義。