王浩
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摘要：10kV配电网得到广泛地运用，发生线路接地故障的概率也在呈上升趋势，如果发生接地故障工作人员应及时进行定位、处理，减少停电带来的经济损失。因此，本文对10kV配电线路接地故障及其原因进行分析，以求实现对10kV配电线路接地故障的准确定位，提高10kV配电系统运行的稳定性。
关键词：10kV配电线路；接地故障；故障快速定位
一、10KV配电线路接地故障概述
我国10kV配电线路通常按照接地短路电流的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。为保证人身安全，我国10kV配电系统多采用小电流接地系统。然而，小电流接地系统的缺点是发生单相接地故障时，故障电流较小，增加了单相接地线路的判断和故障点的定位难度。据统计，我国配电10kV线路中85%的故障是由小电流接地系统的单相接地引起的，包括暂态和永久性故障。为了保证配电系统的供电可靠性，需分析单相接地故障类型和原因，对接地线路进行识别，对故障区域和故障点进行定位。只有实现10kV线路的快速定位和故障自动隔离，才能缩短故障区域的停电时间，快速恢复非故障区域的供电。
二、10kV配电线路接地故障原因
10kV配电线路接地故障可能是由多方面原因导致的，在进行故障排查前，首先要对其故障原因进行了解。从以往的配电线路维护检修工作经验来看，引起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，比如出现大风、雷雨天气时，容易发生单相接地故障，因倒杆等问题而出现断线接地。雷雨天气也可能导致变压器绕组绝缘体被击穿，或导线分支熔断器绝缘体被击穿，进而引发单相接地故障。
（2）外力作用破坏
主要是指人为破坏问题。许多配电线路都是沿道路进行布设的，在道路施工过程中，容易导致地下电缆或电杆受到破坏，进而以引发接地故障。随着城市化进程的不断加快，市政施工项目越来越越多，因外力作用破坏引起的电路接地故障几率也有所上升。此外，也存在人为恶意破坏、偷盗电缆设备等现象，都会引发接地故障问题。
（3）设备自身故障问题
由设备原因引起的线路接地故障占较大比例，主要表现为设备绝缘子击穿故障。随着配电线路及设备使用时间的推移，设备和线路会出现老化现象，机械强度明显下降，进而容易出现设备故障问题。比如配电变高压引下线发生断线故障等。在配电线路故障检修过程中，设备故障也是重点排查的问题。
（4）设计缺陷问题
在10kV配电线路的设计过程中，可能由于未充分考虑实际电力负荷的分配情况，导致电源点与用电负荷分布不均衡。在投入使用后，线路长时间保持过载运行状态，会引发线路过热、烧断等问题，进而引发接地故障。在此情况下，也会严重缩短配电线路和设备的使用寿命，必须对设计质量进行严格控制。
三、接地故障快速定位方法
（1）人工定位法。
10kV配电线路发生接地故障时，如果没有有效的辅助方法通常既可以通过人力对接地故障进行快速定位。人工定位法通常指的是人力线路巡回法，工作人员可以通过故障提示沿线路进行巡查，从而对故障发生点进行排查。当前的10kV配电线路多使用小电流系统，发生接地故障时出现的电流波动较小难以被仪器察觉，这样就会导致故障提提示无效，工作人员无法在第一时间对接地故障发生点进行排查，因此这一定位方法已经逐渐消失在人们的视野中。
（2）阻抗法。
这种检测接地故障的方式，其原理是在故障发生后系统中的消弧线圈会发生加入电阻的现象，使得零序电流或功率发生变化而出现故障。基于对电流、电压变换关系的检测分析，计算出故障线路自身的阻抗，然后再利用相关数据实现故障位置的具体判断。
（3）注入信号定位法。
10kV配电线路发生接地故障时，工作人员通过相对的专用设备对线路系统的母线进行电压互感的干预，也就是向电压互感线注入固定频率的特殊电流。在进行电流干预后，工作人员在对线路进行排查，观察特殊电流在电压互感线的流通传输是否顺利，一旦特殊电流在线路内某点消失无法被检测，也就意味着这一点就是接地故障点。
（4）行波法。
如果10kV配电线路发生接地故障以后，会出现行波现象，而行波法即对线路中的行波进行检测，通过检测设备、故障点之间行波往返的时间，对具体的故障位置进行判断。
（5）故障的在线监测系统
对10kV 配电线路接地故障进行快速定位的在线核查系统定位法。10kV 配电线路发生接地故障时，使用这一方法对故障点进行定位是比较新兴的。这一方法要求工作人员采用全新的故障判断思路，（1）在供电处的出线端口植入专业的故障点定位系统，这样有利于线路情况能被系统准确无误的进行记录。（2）在配电设备周边植入核查设备，这样有利于对故障进行第一时间的准确定位。（3）在整个线路系统中分段分线植入定位装置，一旦某条线路或某一段点出现故障，能够对其进行快速的解决。这一定位方式成本较高，但也相对的能够提高工作人员的工作效率和工作质量。
四、线路接地故障的快速定位方法评估
每一种10kV配电线路接地故障快速定位的方式，都有着自身的优缺点，工作人员在使用时需要掌握不同方法的优缺点，然后结合实际情况进行故障定位、故障检修。10kV配电线路接地故障定位方法的优缺点，主要体现在以下几方面：
（1）人工定位法
该方法的优点：成本并不高，所涉及的专业知识简单易懂。该方法的缺点：进行定位时不一定不准确，定位过程较为艰难，同时消耗的劳动力较多，花费的时间较长，与当前快速发展的10kV配电线路整体上并不匹配。
（2）信号注入法
该种方法的优点在于所涉及的原理简单，能够精准进行故障的定位，其缺点是需要安装相关的注入设备，需要投入大量的资金进行购买，同时存在间歇性，当所选接地的电阻较大时并不可靠而且若发生瞬时性的故障，该种方法是无法检测出来的。
（3）阻抗定位法
该方法的优点：涉及的专业知识较为简单，所需资金较少。该方法的缺点：对线路内的故障点定位准确度较低，还需要中电阻的投切设备；当故障电流变大时，就会对熄弧造成影响，此类方法无法对间歇性以及瞬时性的接地故障进行第一时间的检测。
（4）行波定位法
该方法的优点：对线路内的故障点判断比较精准，同时所使用的专业知识较为简单并不复杂，同时不容易受到线路类型以及电阻的影响。该方法的缺点：通常情况下十分容易受到来自其他因素的干扰。
（5）在线监测系统
对系统实时监控可以及时获取系统该状态，保证定位的准确性，但是对工作人员的能力要求较高。在选择过程中，不宜采用成本消耗较高的定位方法，同时工作人员的能力有待提升，所以将信号注入法、在线监测系统排除。为了实现对10kV配电线路接地故障的快速定位，电力企业可以采用阻抗法、行波法的方式进行分析，在保证最终效果准确性的同时，还不需要较大的资金投资，工作人员可以轻松确定故障的位置，并及时进行故障处理，提高电力系统运行的稳定性。
五、结语
10kV 配电线路接地故障的产生因素来自各个方面，不同的因素会导致线路故障点的位置上有所不同。因此要根据产生因素和实际情况选择最合理高效的定位方法。在接地故障判断的实际操作中，工作人员一定要在保证判断效率和判断准确率的前提下对定位方法进行选择，这样才能够第一时间处理故障，保障配电线路的安全稳定运行。
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