配电线路故障测试仪

任字娟

[摘 要]在配网自动化水平持续提升的背景之下，社会范围内各个行业与领域对于电能的需求呈现出了相当显著的发展趋势。一个健全的电力系统除了需要确保电能质量的稳定与理想以外，还需要最大限度的保障供电作业的安全性与可靠性。对于10kV配电线路而言，由于线路运行所处的环境比较复杂，容易产生大量的故障，其中以短线故障最为频繁。研究认为：可能导致线路出现断线故障的原因众多。一旦发生此类故障，就需要工作人员及时对故障进行检测，通过准确定位的方式，使后续对故障的处理能够更加的精确与有效。

[关键词]10kV；配电线路；故障检测；定位；分析

中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0202-01

1 导言

10kV配电线的可靠性及高效性影响用电质量，引发配电线路故障的原因相对复杂，因受配电线路覆盖面广、运行环境复杂等因素的影响，配电网在使用过程中，易出现各种问题。必须及时排查其中的原因，并及时解除故障，减少单相接地问题的出现，保证整个配电线路的安全运行。提高配电线路的运行水平，打造出高质量、高水平的配电线路，为用电客户提供安全、满意的供电服务。

2 10kV配电线路断线故障原因分析

2.1 机械外力破坏

机械外力破坏是10kV配电线路故障的主要原因之一。越來越多的大型工程不按照规章制度施工，处于该区域附近的10kV配电线路很容易受到挖掘、吊装、爆破等作业的影响。当大型机器设备用电总功率和总电压超过了额定功率和额定电压，使得配电线路在某一个地方经常出现故障而影响电网的运行。同时，用电设备操作不当也容易使得10kV配电线路出现故障，开关合闸时因为电压不稳定可能会由于过大电压而出现短路故障。

2.2 运行环境恶劣

运行环境恶劣是10kV配电线路出现故障的另一个重要原因。风向、地质条件、防汛标准、与建筑物的距离、与树木的距离、周边污染源情况等因素都对线路的安全稳定运行有着直接影响。

2.3 配电线路自身质量问题

自身质量问题是配电线路出现故障的内在原因。配电线路质量的优劣往往决定着线路运行的寿命和平稳度。线路质量取决于电线材质的绝缘性能，现在的配电线路故障有很大一部分是因为绝缘的失效而导致的。

2.4 施工安装质量问题

施工安装质量也是配电线路出现故障的另一个内在原因。在配电线路的施工安装过程中，往往会忽略一些小细节，比如接线、安装绝缘体等，这与线路施工安装技术水平和施工工作人员的综合素质有关。

2.5 设计不合理

线路设计不合理是配电线路出现故障的另一个原因。配电线路的设计通常包括线路选址的设计、高空架线的设计、配电线路的设计等等。例如，经过农田山谷等地形需要高空架线，如果设计不合理，可能会频繁出现配电线路故障。

3 10kV配电线路断线故障检测及定位

3.1 单相断线故障检测及故障定位

当10kV配电线路正常运行时，三相电压对称，且线路产生的负序电流比较小，在出现单相断线故障后，改变了原来配电系统的网络结构，破坏了对称性。在断线故障检测中，通过与正常运行时的电流进行对比分析，发现单相断线后故障线路出现负序电流增大的现象时，表明正常运行的线路负序电流比较小，导致单相断线故障发生。另外，还有可能是由于电源侧的零序电压增大，或者是降低到0，足以说明电压的大小与断线的故障点有直接的关系。此外，单相断线及接地故障的检测中，10kv配电线运行时，线路负序电流变化比较显著，其数值比正常线路负序电流要大，负序电流的方向与正常系统的负序电流方向出现了反方向运行等，这就表明单相断线及接地出现了故障。通过分析负序电流分布，可以找到线路故障的特征。在配电线网中，负序阻抗由系统高压侧折算到系统低压侧的值很小，随着电网的扩大，其负序阻抗随之变小。多数10kV配电网为辐射结构，从其参数可见，系统与负荷的负序阻抗呈现感性，负荷负序阻抗值是系统负序阻抗的近百倍，而线路本身的负序阻抗则明显小于负荷的负序阻抗。当单相断线发生故障时，故障线路负序电流变化明显，数值比非故障线路要明显增加，且负序电流多由断线故障点沿线路流向电源，其方向为由母线向线路流动。

3.2 多相断线故障检测及其定位

在实际10kV配电线路中，发生单相断线故障时，断开的导线可碰触大地，造成断线加接地的复杂故障。单相故障发生后，断口处电源侧与负荷侧两侧导线是否接地，将其分为单相断线加电源侧接地、单相断线加负荷侧接地及单相断线加两侧均接地三种类型。除此之外，还可能出现两相、三相断线，并伴各种类型接地故障。一般情况下，配电线路多相断线故障检测与电压和电流的变化有着直接的关系。当出现两相断线故障时，电源侧两故障相电压会逐渐增大，最高达到故障前线电压，并且正常电路会逐渐降低，最终指零。而电源侧的电压具有对称性，且不会对正常电路造成影响或者是损坏等。然而检测中发现，负荷侧的电压当出现不对称时，将影响整个电路的运行。两相断线加负荷侧接地出现故障后，电源侧电压正常运行，其电压值最终降低到零，最终导致负序电流的值为零，同时检测发现多相断线在故障前和故障后其电流变化比较大，负荷侧的三相电压保持相等不变时，该值在不断降低，电压最终降低到零。以上检测表明多相断线故障发生。

多相断线及接地故障的检测，当配电线中发生多相断线故障时，电流保持相等，再次出现故障，后序电流就会降低至零，不能说明多相断线及接地故障，但是在检测过程中发现，故障前和故障后正序电流出现很大变化，因此，可以采用正序电流变化量来判断多相断线及接地故障。多相断线故障的定位。10kV配电线正常运行中，多相断线故障一般分为两相及三相断线故障。定位两相断线故障时，维修人员首先要考虑到电源侧零序电压在取值过程中瞬间增大的特征，且其他单相电压取值最终下降到零，在定位两相故障时，具体表现出：负荷一侧的三相电压取值基本相同，电压最小可以取零，但是针对电源侧在取值中，对应的零序电压呈现增大的趋势，还有可能出现与故障前相位电压相同的特征，同时，电源侧与负荷侧的TV开口的三角电压都小于100V。

4 结论

10kV配电线路是否能够安全稳定的运行，这一点与社会大众用电是否安全可靠是密切相关的。随着电网系统的全面发展，10kV配电线路在其中所承担的作用也更进一步的凸显出来。针对10kV配电线路已发生的断线故障，为了能够尽快的处理故障，避免对其他相位线路产生不良影响，就需要通过实施科学合理故障检测技术的方式，对故障发生区域进行准确定位，以为故障的处理提供便捷。该文围绕以上问题，展开对10kV配电线路断线故障检测与定位的分析工作，望能够引起各方关注与重视。

参考文献

[1] 王志勇.故障自动定位系统在10kV配电架空线路中的应用[J].科技创新与应用，2012，29：20-21.

[2] 陈家韶.10KV配电网中配电线路故障自动定位与隔离技术的实践应用[J].科技风，2015，01：79.