10kV配电线路的接地故障及快速定位措施分析

10kV 配电线路的接地故障及快速定位措施分析

张二琪

国网麟游县供电公司 陕西省宝鸡市 721000

摘要：在我国快速发展的过程中，10kV配电网应用越发广泛，其频发的故障也带来了一系列的问题，尤其是其接地故障，对配电网的正常运转带来严重不良影响。本文在简述10kV配电网接地故障与故障危害的基础上，详细介绍了对于故障快速定位的方式及降低故障发生频率的措施，便于进一步提高故障处理效率，保障用电安全，降低因接地故障而导致的经济损失。

关键词：接地故障；10kV配电线路；快速定位

前言：10kV配电网作为电网系统的重要组成部分，在配电网工程中发挥了重要作用，近年来，10kV配电网的性能得到了极大提升，线路绝缘性能良好，跳闸故障得到了有效改善。但是，由于10kV配电网在人口密集区分布比较广泛，在面临大风、雷雨等天气时，极易出现线路破坏、接地故障，严重损害电力系统的正常运转，甚至会造成用电设备损坏等安全危险。

1.10kV配电线路的接地故障

1.1短路故障

在整个输配电系统当中，故障频率最高的就是短路故障，会严重影响输配电线路甚至输配电系统的运行。致使输配电短路故障的原因包括线路断线、跳线、鸟类落线导电、雷电天气等，短路故障一旦发生，造成的损失通常都是巨大的，会致使电压持续增长、电线温度迅速增高，导致整个电力系统的运行都存在非常大的安全隐患。

1.2外力破坏性事件造成的线路故障分析

10kV架空配电线路与用户端是直接相连的，线路错综复杂，在人员密集区，线路附件存在大量建筑物、堆积物，可能会直接导致故障发生。在城市地区，为方便用电，大多数直接在道路两边进行配电线路的铺设，随着机动车的增加，近几年来，机动车撞电线杆事故频发，致使出现配电线路故障。除此之外，不少司机在行驶的过程中不准守交通规则、卡车司机存在超高载货情况，这些都会影响线路的正常工作。

1.3损坏配电设备

配电线路运行过程中发生的单相接地故障会造成严重的电压参数波动，致使标准电压演变成为谐振过电压，在其过于严重而超出标准范围时，会使得端口电压与负载电流迅猛增长，严重超过线路的承载能力，出现向外放电的情况，配电设备绝缘能力降低，存在击穿的可能性，使相线与中性线的稳定性受到影响，同时还会增加线路的老化磨损，严重时甚至造成火灾事故。

2.供配电线路接地故障的危害

2.1对电网供电稳定性带来危害

在供配电线路发生接地故障时，为保证其后续的正常运转，相关技术人员会对整个线路进行故障切除检修，如果是比较容易检修的故障，则可以短时间进行修复；若为较难检修的故障，则可能会影响居民用电；另外，还会对配电线路供电稳定性造成影响。如果处于偏远地区，检修困难，则该线路会在较长一段时间内处于故障状态，极大的影响电网供电稳定性。

2.2对电气设备带来危害

在供配电线路中，为保障线路运行安全，会安装不少的配电变压器与避雷针等电气设备，在供配电线路发生接地故障时，整个线路都会发生间断接地，演变成为谐振过电压，从而致使供配电线路绝缘子两端出现较高的电压，致使出现击穿绝缘子的可能增加，造成短路。如果该线路为在较短的时间内完成检修，则该线路上的一系列电气设备有极大地被烧毁的可能性，使得该区域出现大面积供电问题。除此之外，在出现供配电线路接地故障时，该区域的线路还可能存在励磁电流，如果供配电线路母线上励磁电流长时间未被清除，则可能烧毁互感器，损坏配电站设备，造成更大区域的供电问题。

2.3增加线损

在配电线路故障引发的后果当中，最常见的就是线损，降低线损率在一定程度上能够提升供电企业经济效益。在引发线损的原因当中，配电线路单相接地是一个常见因素，为进一步降低线损，应及时处理单相接地故障，降低电能损耗。

3.10kV配电线路的接地故障快速定位方法

10kV配电线路接地故障是一种常见故障，为提升故障处理效率，需要及时对故障位置进行定位，常见的定位方法包括人工定位法、在线核查系统定位法、注入信号定位法等。

3.1人工定位法

在10kV 配电线路接地故障定位方法当中，最基本的就是人工定位法，这种方法不依赖于任何工具、设备的辅助，单纯依赖维修人员根据特定故障指示器巡检配电线路的各项指标，例如对各部分的温度进行检查，从而得出具体故障位置。由于不需要相关的辅助设备，这种方式对于成本的需求非常低，但是，这种方式在具体运用时会耗费大量的时间，由于故障指示器等设备精确度低，而现在故障所反映出来的电流之类的故障偏差比较小，无法精确捕捉故障位置，致使无法快速定位到故障位置。另外，随着经济的发展，10kV 配电网规模迅速扩张，配电线路的长度、覆盖范围增长，故障频发，单纯依赖人工进行故障的排查，其成本实际上也增长了不少，同时效率缺没有得到增长，因此，目前单纯的人工定位法已被抛弃，企业已经开始寻求更快的定位方式。

3.2在线核查系统定位法

根据目前常用定位方法的使用情况进行分析可以发现，现在不少定位方式存在实时监测困难、适应性差、方法单一的问题，而使用在线监测系统能够有效的解决这类问题，进一步缩短检修时间、提高检修效率、提升定位精确度。在进行在线检测系统运用时，为进一步保证检测的准确性，应在安装时将线监测系统当中发挥关键作用的特定装置或者是位置在变电站的出线端进行安装，要确保监测系统能够第一时间全面完整的掌控线路变化，及时对线路运行状态进行反馈。为了对于故障出现的源头进行判断，需要在用户端进行在线监测系统定位检测装置的安装，进一步缩短系统与电力用户之间的距离，保证可在发生接地故障时第一时间确认其根源，提高定位精准度。另外，还可在线路的各个分路当中进行故障定位装置的设置，以确保能够及时准确地发现分路存在的故障，有效解决因长时间不能确定故障区域而导致的故障无法消除问题，降低因接地故障造成的经济损失。根据该方式的实际时间情况，在线核查系统定位法精确度高、速度快，但其前期投入大，对于专业人员要求高，并不适用于全部企业。

3.3注入信号定位法

所谓的注入信号定位法，就是在发生10kV配电线路接地故障时，对于线路系统母线，借助于专门的设备进行电压互感干预，注入固定频率特殊电流于电压互感线当中，在针对于故障进行线路排查的过程中，重点关注在电压互感线当中特殊电流的流通传输顺利程度，通常情况下，如果该线路存在接地故障，则注入的特殊电流会在某一点消失，无法在被检测到。

410kV线路接地故障处理对策

4.1加强配电线路巡视

近年来，配电线路接地故障频发，造成了严重的经济损失，相关企业应该在重点线路设置专门的巡查人员，按时对配电线路巡查，及时清理线路上的杂物，确认导线与树木、建筑物之间的距离，检查导线绑扎的牢固程度，对绝缘子固定螺栓于导线弧垂程度进行进一步确认，对于出现问题的位置及时进行处理并记录，以便后续重点巡查，保障线路运行安全。

4.2积极引进新技术以及新设备

设备完善、技术水平高的设备在一定程度上能够保证线路安全，降低接地故障发生的可能性。为进一步保障电路安全，相关单位可在配电线路出口区域进行信号源的设置，在线路分支三相导线、中部与始端进行单相故障指示器的加装，便于及时依据指示灯信息对故障区域进行判断。针对故障类型，引进专门的先进技术，提高供电的可靠性与安全性。

结论：10kV配电线路接地故障发生的原因多种多样，不仅会引发经济损失，严重的还可能造成人身安全威胁。为进一步降低故障率，加快维修速度，减少因故障进一步扩大而造成的损失，相关单位应根据自身实际情况，选取合适的故障快速定位方式，加快故障处理效率，保障配电线路的安全稳定运行。

参考文献：

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