对10kV配电线路接地故障快速定位方法的探讨

宋安庆　崔杰

【摘  要】近年来随着社会多领域快速发展，对10kV配电系统运行质量提出了更多更高要求。10kV配电线路运行中产生接地故障之后要及时对故障发生位置进行定位，整合故障原因，做好故障处理，降低接地故障损失。本文对10kV配电线路接地故障产生原因进行分析，拟定故障快速定位方法，提高10kV配电系统运行稳定性。

【关键词】10kV配电线路;接地故障;快速定位;方法

在10kV配电线路中依照电流大小差异性，能分为大、小电流接地系统。其中小电流接地系统中性点未能直接接地，在故障发生之后会产生较大电流，大电流接地系统直接接地，当故障发生之后会产生较大电流。为了对各项安全问题进行控制，在供电系统中要合理应用小电流系统。但是电流较小将难以及时定位故障发生位置，所以目前电力部门要规范化应用快速定位方法，对停电时间进行控制。

一、10kV配电线路接地故障概述

从10kV配电线路运行现状来看，其中10kV配电线路中单向接地故障发生概率较高，在10kV配电线路中，架空线路产生此类故障可能性较高。由于架空线路长期存在于自然环境中，受到恶劣天气影响较大，容易诱发单相接地故障。单相接地故障产生的短路故障电流较小，其发生的故障为暂态性故障，其中10kV线路三相电压将会保持对称状态，产生的供电影响较低。能有效运行1小时左右。对此类故障如果未能采取及时处理措施，将会导致故障电压逐步升高，产生非故障区域绝缘破坏现象，会导致各个相间产生短路问题。其中10kV配电线路产生的故障为永久接地故障。故障电流持续时间较长，对区域配电网运行安全以及变压器运行稳定性产生较大影响。当10kV配电线产生故障之后，要及时进行故障定位与控制，提高高压设备运行稳定性，确保能安全供电。

二、10kV配电线路接地故障产生原因分析

从10kV配电线路运行现状来看，导致10kV配电线路接地故障产生的影响要素较多。比如自然要素，此类因素属于不可抗力因素，比如自然大风、强降雨、地震等灾害，将会导致配线线路连接断线以及不稳定供电。自然雪天降雪量较大，室外温度较低，将会导致导线产生断裂问题。在雷雨天影响下，会导致配电变压器绝缘被击穿，避雷针运行受损，导致配电线路运行故障发生。在外力影响要素中，此类要素主要是受到公共设施施工要素影响，比如电杆以及电缆受到破坏。部分区域线路设备运行时间较长，设备老化现象严重，将会产生配电线路故障，线路绝缘子被击穿。随着设备应用时间持续增加，设备绝缘层会产生破坏，导电性全面增强将会对设备运行安全产生较大负面影响。最后，线路在初期设计阶段，未能对负荷分配综合分析，分析均匀性较差，线路长期保持过载状态运行，将会降低线路应用寿命。

（一）人工巡线定位法

在10kV配电线路运行中，针对单相故障接地位置，在没有特殊辅助方法应用基础上，可以选取人工巡线方式。就是人工沿着线路设定位置，针对故障指示器动作位置判定故障点。小电流接地故障发生后产生的故障电流较小，故障持续时间较短，不能使故障指示器动作，所以不能精确化判定故障发生具体位置。在10kV配电线路故障覆盖范围进一步扩大背景下，各条分支线路数量在不断增多，在地形地势以及气候条件相对恶劣区域，难以应用此方法。

（二）注入法

注入法操作基本原理就是10kV配电线路运行阶段产生单相接地故障问题之后，选取专用耦合设备在变电站母线电压互感器中注入特定电流信号，比如225Hz电流信号。对线路注入信号来源进行检测，之后进行选线。依照电流流动变化特性以及具体流动方法通过技术人员沿着接地线路进行全面检测，直至检测到电流信号传递消失位置，就是对应的接地点[3]。

（三）阻抗法

阻抗法应用中遵循的定位原理就是当接地故障发生之后，从消弧线圈二次侧接入电阻。通过不断扩大故障线路零序电流以及有功功率合理选线。对电流量以及电压量之间的变换关系进行分析，能有效计算得出故障回路具体阻抗，再基于线路长度与回路阻抗之间的对应关系，能有效定位故障发生位置。

（四）电压/时间法

三、10kV配电线路接地故障快速定位方法探析

电压/时间法在应用中的基本定位原理与短路故障隔离方法较为相似，主要是将线路分段开关与出线断路器相互配合对接地故障区域合理隔离。从图1能得出，S1是变电站出现开展，第一次重合与第二次重合时间为15s以及5s。其中1、2、3、4均选取电压时间型分段器，将其应用状态设定在常闭状态。将1、3以及2、4的X-时设定在7s以及14s，各开关Y-时整定在5s。从图中可知，（a）与（b）所对应的主要是辐射状配电稳定运行状态以及永久性故障之后的状态。其中S1全部跳闸，导致全线失压，致使分段器发生跳闸故障。（c）对应的是事故发生之后，跳闸15s以后，S1首次重合闸。（d）对应的就是经过了7s的X-时限以后，分段器自动合闸后对电力进行输送。从（e）中得出，通过7sX-时限之后，分段器3能自动合闸，其中在d区域段存有永久性故障问题，由于变电站出线开关S1发生跳闸，将会导致线路失压。导致分段器1与3分闸。在（f）中能得出，当S1重复跳闸之后，经过5s时间又会自动重合闸，分段器1与2也会合闸，分段器3还保持分闸状态，对故障区域能有效隔离，这样便能逐步恢复区域段稳定供电。

结语

10kV配电线路产生接地故障之后对配电系统以及相关设备运行安全性会产生较大威胁，所以当前要注重做好故障定位与集中处理操作。依照配电线路具体运行现状，对故障发生原因进行对比分析，选取对应的快速定位方法，实现区域供电稳定进行。

参考文献：

[1]张景祥.10KV配电线路接地故障快速定位方法的探讨[J].百科论坛电子杂志，2019（4）：357-358.

[2]刘立刚.10kV配电线路接地故障快速定位方法的探讨[J].科技资讯，2019，17（14）：50-51.

[3]黄海泉.10kV配电线路接地故障快速定位方法分析研究[J].建筑工程技术與设计，2018（11）：2724.

[4]张闻.10kV配电线路接地故障快速定位方法的探讨[J].电工技术，2018（3）：94-95，97.

作者简介：

宋安庆，出生年月：19890917  性别：男  民族：汉 籍贯：山东莘县;学历：专科 职称：助理工程师   研究方向：配电线路

崔杰，出生年月：19870730  性别：男  民族：汉  籍贯：山东莘县;学历：本科  职称：助理工程师   研究方向：用电监查

（作者单位：国网山东省电力公司莘县供电公司）