关于10kV配电线路单相接地故障定位方法的分析

发表时间:2020/7/20   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:周吉龙 杨鸥 甘秋华 贺飞 李兆远 黄晟 张瑜桐
[导读] 摘要:近几年来,在我国社会经济发展速度越来越快的同时,人们日常生活与工作中的供电需求量也与日俱增。
        (云南电网有限责任公司普洱供电局  云南普洱  665000)
        摘要:近几年来,在我国社会经济发展速度越来越快的同时,人们日常生活与工作中的供电需求量也与日俱增。为了最大限度的满足人们的用电需求,维持社会的正常运转,以10kV配电线路为主的供电工程建设力度越来越大。但是,10kV配电线路的应用,却容易在恶劣环境的影响下出现单相接地故障。基于此,本文重点针对10kV配电线路单相接地故障定位方法进行了详细的分析,以供参考。
        关键词:10kV配电线路;单相接地故障;定位方法
        10kV配电线路的运行,很容易受到雷雨、台风等恶劣天气的影响,出现单相接地故障。而一旦出现单相接地故障,用户用电的稳定性以及当地的经济运行都会受到严重的影响。只有明确10kV配电线路单相接地故障的危害性,掌握相应的单相接地故障定位方法,才能够确保相关部门及时采取相应的有效措施,降低10kV配电线路单相接地故障的影响。
        一、10kV配电线路单相接地故障的产生原因
        分析现阶段的10kV配电线路单相接地故障,发现绝大多数都与调度值班人员没有在第一时间发现故障点,并进行妥善的处理有关。而造成10kV配电线路单相接地故障的主要原因主要包含以下两方面:第一导线断线、第二雷害事故。因为部分10kV配电线路的架设位置比较特殊,很容易受到雷击灾害的影响。再加上在架设10kV配电线路的时候,工作人员也没有为其匹配完善的防雷设备,这样一来,再通过电压的时候,配电线路的运行还容易受到地闪和云闪的感应的影响。另外,如果绝缘子在系统中污秽闪络放电,并将绝缘子烧伤,那么也会使10kV配电线路出现单相接地故障[1]。
        二、10kV配电线路单相接地故障的产生危害
        (一)增大安全事故的发生几率
        如果10kV配电线路出现单相接地故障,且出现稳定接地故障,那么配电线路的电压就会不断的提升,直至与线电压水平相同,比正常情况下配电线路的运行电压要高出很多。如果线路电压太高,那么变电器的绝缘性能就会被降低,并最终导致部分配电变压器被烧毁,出现严重后果的火灾事故。另外,如果出现间接性接地故障,那么配电线路的电磁能振荡就会增强,甚至出现击穿现象,烧毁部分配电器,进而引起火灾等安全事故。
        (二)对人们的日常生活与工作产生影响
        如果10kV配电线路出现单相接地故障,那么相关部门为了有效检查故障所在,并进行维修处理,就必须要暂时停止该配电线路的运行。而一旦停止该配电线路的供电,那么人们的日常生活与工作就会受到一定的影响。如果10kV配电线路只是出现单相接地故障,那么维修效率还可以保证,而如果在单相接地故障的基础上还出现了严重的火灾事故,那么整个维修过程就必须要消耗大量的时间,人们必须要在很长用电时间内无法正常的用电,其正常的日常生活与工作就会受到严重的影响。
        (三)缩短10kV配电线路的使用寿命
        当10kV配电线路出现单相接地故障之后,其相应的相电压也会增大,直至与线电压一致。而这必然会使配电线路的负荷电流增大。而配电线路负荷电流的增大,就会使配电线路的自身负荷变大,甚至超出其自身能够承受的极限。在这种情况下,10kV配电线路就会出现对外放电的现象,增加相线以及中心线上的损耗,提升配电线路的线路损耗率,进而使配电线路的正常使用寿命大大的缩短。
        三、常见的10kV配电线路单相接地故障
        (一)金属性接地故障
        在10kV配电线路运行过程中,金属性接地故障是一种非常常见的完全接地故障,属于稳定接地故障的一种,常见于馈电线路上。造成10kV配电线路金属性接地故障的主要原因与配电线路中某一段电线或者电源侧断线出现故障,使电线与地面直接接触有关。

一般情况下,出现金属性接地故障的位置,其相电压会变成零,而其它正常位置的相电压就会变成线电压。所以,根据这一点,就可以快速锁定金属性接地故障的产生位置。
        (二)非金属性接地故障
        在10kV配电线路运行过程中,非金属性接地故障是一种非常常见的不完全接地故障,同样也属于稳定接地故障的一种,同样发生在馈电线路上。但是,非金属性接地故障的发生与配电线路上出现放射电弧有关。而且,出现非金属接地故障的位置,其相电压也不会变成零,只是比标准的相电压略低。与此同时,其它位置的相电压也会升高,但不会与线电压一致。所以,如果10kV配电线路出现稳定接地故障,那么可以这一点有效区分金属性接地故障和非金属接地故障。
        (三)间接性接地故障
        间接性接地故障与稳定接地故障最大的不同,就是间接性接地故障只是在瞬间影响配电线路的正常运行。一旦出现间歇性接地故障,其故障位置还会出现瞬间燃烧、熄灭、重新燃烧,然后再熄灭的情况,使配电线路的正常运行不断的受到瞬时影响。而这一瞬时影响就会使电磁能振荡增强,出现较大的安全隐患。
        四、10kV配电线路单相接地故障的定位方法分析
        (一)经验判断法
        经验判断法是一种常用的10kV配电线路单相接地故障定位方法,指的是检查人员结合自己以往的工作经验来找出可能存在单相接地故障的具体位置,然后再对这一位置进行进一步的检查,最终确定出真正的单相接地故障位置。要想通过经验判断法对配电线路单相接地故障的位置进行准确的定位,必须要做好以下几点。首先,相关部门要及时发现并确定配电线路发生故障,了解故障发生后配电线路的运行状态,然后安排专门的维修人员进行检查与维修。其次,维修人员要对电力部门的每一个配电设备的运行情况以及配电线路的运行情况有一个全面的了解,并十分熟悉配电线路的运行环境、相应的设备型号、规格以及运行特点。最后,维修人员必须要具备丰富的维修经验和较高的维修水平,并通过自身敏锐的判断力来及时找出可能发生单相接地故障的具体位置[2]。
        (二)线路绝缘摇测法
        由于电力资源对于人们的日常生活与工作、对于社会经济的稳定发展发挥着越来越重要的作用,所以为了最大限度的降低10kV配电线路单相接地故障产生时的不利影响,必须要在最短的时间内对其进行解决。在这种情况下,线路绝缘摇测法被研发出来,并得到广泛的应用。而且,线路绝缘摇测法非常适合分段分支比较多、不容易找出故障点位置的情况。要想通过线路绝缘摇测法有效解决配电线路的单相接地故障,必须要做好以下几方面。首先,要借助2500伏兆欧表或者万用表来测量配电线路相线上的绝缘电阻,并最终确定出真正的故障位置。其次,在正式开始检测之前,要对配电线路进行基本的检查,确认其不存在向试验线路逆向供电或者产生感应电的情况。然后,在对配电线路进行分段处理,并测定分段两侧的电阻值,电阻值较小的一侧就是产生故障的位置。最后,将线路绝缘摇测法与经验判断法进行充分的结合,还可以进一步提升故障检测效率[3]。
        五、结语
        综上所述,10kV配电线路在运行过程中,如果出现单相接地故障,会增大安全事故的发生几率、对人们的日常生活与工作产生影响、缩短10kV配电线路的使用寿命。由于常见的10kV配电线路单相接地故障为金属性接地故障、非金属性接地故障和间接性接地故障,所以可以通过经验判断法与线路绝缘摇测法等故障定位方法来提升故障检测效率,为人们的日常生活与工作、社会经济的稳定发展提供保障。
        参考文献:
        [1]李国平.配电网10kV线路单相接地故障定位算法方法研究[J].自动化与仪器仪表,2016,(12):176-178.
        [2]丰浩然.10kV配电线路单相接地故障定位方法的研究[J].环球市场,2016,(14):144.
        [3]黄海泉.10kV配电线路接地故障快速定位方法分析研究[J].建筑工程技术与设计,2018,(11):2724.
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