庞昆升
广西电网有限责任公司玉林北流供电局，广西 玉林
摘要：目前，为了人身安全，我国10kV配电线路大多采用小电流接地系统。当这种系统发生故障时，产生的电流很小，很难检测到。本文对此进行了分析，只有实现准确、快速的定位，才能迅速恢复供电，减少相关经济损失。
关键词：10kV；配电线路；接地故障；快速定位；方法
导言：我国10kV配电线路通常按接地短路电流大小分为大电流接地系统和小电流接地系统。大电流接地系统的特点是中性点直接接地，发生单相接地故障时电流较大；小电流接地系统的特点是中性点不直接接地，发生单相接地故障时电流较小。为了保证人身安全，我国10kV配电系统普遍采用小电流接地系统。然而，小电流接地系统的缺点是当发生单相接地故障时，故障电流很小，增加了单相接地线路判断和故障定位的难度。
1、10KV配电线路接地故障概述
据统计，一年内共发生故障24起，单相接地占30%。结果表明，10kV配电线路发生单相接地故障的概率高达85%。在10kV配电线路中，架空线路更容易发生此类故障。由于架空线路长期暴露在室外，受恶劣天气环境影响较大，更容易发生单相接地故障。单相接地故障的短路故障电流不大。当故障为暂态故障时，10kV线路三相电压保持对称，对相关供电影响不大。它可以运行一个小时左右。如果不及时处理故障，会使故障相对地电压升高，形成非故障段的绝缘损坏，使各相短路。当10kV配电线路故障为永久性接地故障时，故障电流产生的时间较长，将影响变压器和配电网的安全。综上所述，一旦10kV配电线路发生故障，必须实现快速定位和故障排除，以保证高压设备的安全和供电的稳定性。
2、10kV配电线路接地故障与原因分析
2.1 10kV配电线路接地故障概况
供电企业10kV配电线路采用小电流接地系统，中性点采用消弧线圈接地。2018年，10kV配电线路共发生24起故障，其中单次接地故障占29.2%。通过调查发现，我国10kV配电网发生单次接地故障的概率高达85%。其中，由于10kV配电线路为架空线路，在运行过程中常受恶劣天气影响。通常，当遇到大风、大雪、雨季等特殊天气时，10kV配电线路接地故障的频率会增加。10kV配电线路系统发生接地故障时，不会产生大电流。例如，暂态故障线路三相电压基本对称，不会影响供电质量。然而，在1-2小时后，断路器跳闸问题经常发生。如果10kV配电线路接地故障不能及时处理，将导致系统中低电压升高，进而导致绝缘损坏造成相间短路。如果10kV配电线路接地故障为永久性故障，将影响配电网变压器运行的稳定性和安全性，进而影响供电企业运行的稳定性[1]。
2.210kV配电线路接地故障原因
10kV配电线路发生接地故障的原因是多方面的。在排除故障之前，我们应该首先了解故障的原因。从以往配电线路维护检修工作经验来看，10kV配电线路接地故障的原因主要包括：（1）自然环境因素，主要是指天气因素，如大风、雷雨天气等，容易发生单相接地故障，因电杆倒塌等问题引起的断线接地。雷雨天气还可能导致变压器绕组绝缘子或线路分支熔断器绝缘子击穿，从而导致单相接地故障。（2） 外力破坏主要指人为破坏。许多配电线路沿道路敷设，在道路施工过程中可能导致地下电缆或电线杆损坏，进而导致接地故障。随着城市化进程的不断加快，越来越多的市政建设项目，由外力破坏引起线路接地故障的概率也随之增大。此外，还存在人为恶意损坏、偷盗电缆设备等现象，导致接地故障。（3） 设备本身的故障，由设备引起的线路接地故障占很大比例，主要表现为设备绝缘子击穿故障。随着配电线路和设备运行时间的推移，设备和线路会出现老化现象，机械强度明显下降，容易出现设备故障问题。如配电变压器高压引下线故障。在配电线路故障检修过程中，设备故障也是需要研究的关键问题。（4） 在10kV配电线路的设计过程中，由于没有充分考虑实际的用电负荷分布，可能造成供电点与用电负荷的分布不平衡。线路投入使用后，长期超负荷运行会导致过热、烧毁等问题，进而导致接地故障。在这种情况下，配电线路和设备的使用寿命将严重缩短，必须严格控制设计质量。
3 接地故障快速定位方法
（1） 采用人工定位法对10kv配电线路接地故障进行快速定位。当10kv配电线路发生接地故障时，如果没有有效的辅助手段，通常可以通过人工快速定位接地故障。人工定位法通常是指人工巡线法。工作人员可通过故障提示沿线路巡查，以查明故障点。
目前的10kv配电线路大多采用小电流系统。当接地故障发生时，电流波动小，仪表难以检测，导致故障提示无效，工作人员不能第一时间检查接地故障点。因此，这种方法在人们的视野中逐渐消失了。
（2） 采用阻抗定位法对10kv配电线路接地故障进行快速定位。当10kV配电线路发生接地故障时，线路系统的消弧线圈再次加电阻进行干扰。此时，零序电流和功率会受到影响和波动。此时，可根据测量的线路电流和功率变化，计算出线路系统的阻抗，从而判别和定位接地故障点。
（3） 采用注入信号定位法对10kv配电线路接地故障进行快速定位。10kv配电线路发生接地故障时，工作人员通过相关专用设备对线路系统母线进行干预，即向电压互感线路注入固定频率的特殊电流。
电流干预后，工作人员正在检查线路，观察电压互感线路中特殊电流的流通和传输是否顺畅。一旦线路中某一点的特殊电流消失而检测不到，则该点为接地故障点。
（4） 采用行波测距法对10kv配电线路接地故障进行定位。在10kv配电线路发生接地故障时，通常会检测到行波。此时，工作人员对线路系统中的行波进行记录和观测，计算行波往返行波所需的时间，并根据时间长度判断线路中接地故障点的具体位置。
（5）采用在线校验系统定位方法对10kv配电线路接地故障进行快速定位。当10kv配电线路发生接地故障时，用该方法进行故障点定位是比较新的。该方法要求工作人员采用一种新的故障诊断思路：（1）电源出线口内置专业故障定位系统，有利于系统准确记录线路状况。（2） 校验设备嵌入配电设备周围，有利于故障第一时间准确定位。（3） 在整个线路系统中，定位装置被嵌入到线路分割中。一旦一条线或一个截面点出现故障，就可以迅速解决。这种定位方法成本较高，但也能提高工作效率和人员素质。
4各种方法的优缺点
上述方法的优缺点是显而易见的。本文对它们进行了分析。（1） 人工方法：这种方法的优点是成本很低，原理简单易懂，缺点是定位不准确，定位困难。同时，它需要更多的劳动力和更长的时间，与目前10kV配电线路的快速发展不相匹配。（2） 信号注入法：该方法的优点是原理简单，能准确定位故障。其缺点是需要安装相关注塑设备，需要投入大量资金购买。同时，也有间歇性。当所选接地电阻较大时，不可靠，若发生暂态故障，则无法检测。（3） 阻抗法：这种方法的优点是原理简单，成本低。其缺点是定位精度低，需要中阻开关设备。当故障电流增大时，会影响灭弧，该方法不能检测到断续接地和瞬时接地。（4） 行波法：该方法的优点是故障诊断更准确，原理不复杂，不受线路类型和电阻的影响。它的缺点是受多种因素的影响。（5） 该方法的优点是可以对整个故障线路进行实时监测，大大降低了维护难度，故障检测非常准确。其缺点是系统的建立需要大量的人力物力，需要投入专门的人员进行实时监督检查。
结束语
综上所述，10kV配电线路发生接地故障的原因是多方面的，不同因素引起的接地故障定位也不尽相同。为了实现快速定位，必须选择合理的定位方法。在实际应用过程中，工作人员需要根据实际情况比较选择不同的故障快速定位方法，以保证当时定位的合理性，提高10kV配电线路接地故障测距的准确性和效率，为维修工作提供可靠依据。因此，结合本文的分析，发现本文提出的几种10kV配电线路快速故障测距方法具有较强的可行性。
参考文献
[1]郭传亮.配电线路故障定位技术及其在10kV电网中的运用初探[J].电子世界, 2019 (3) :168, 170.
[2]张少保, 詹欣圳, 陈全民.配电线路故障定位技术及其在10kV电网中的应用[J].山东工业技术, 2016 (20) :167.
[3]张琦.10kV配电线路单相接地故障定位新方法的研究和应用[J].贵州电力技术, 2013, 16 (11) :83-85.