高奕龙 杨炎龙 蔡红旗
广州供电局有限公司 广东省广州市 510630
摘要:配电网网络复杂，分布地域较广，传统故障定位方法耗时长。本文介绍了综合运用配电自动化系统、计量自动化系统、95598客户服务系统、用绝缘电阻测试仪对线路分段进行绝缘电阻测量、SebaKMT电缆故障定位系统等方法，对配电网故障进行综合分析判断，实现故障快速定位。然后通过典型的架空线路雷击断线、架空电缆混合线路的长电缆故障的案例，对配电网故障快速定位应用进行案例分析。
关键词：配电网故障；快速定位；案例分析
前言
配电网的设备多、线路长、分布范围广、运行环境复杂，容易受到雷击、高杆植物、老鼠小鸟等小动物、外力破坏、设备故障等影响，导致配电网故障多发。传统的利用运行人员故障巡视或者单一系统对故障进行定位的方法对故障的定位较慢、所需的时间较长。
在配电网故障发生时，综合运用配电自动化系统、计量自动化系统、95598客户服务系统、用绝缘电阻测试仪对线路分段进行绝缘电阻测量、SebaKMT电缆故障定位系统等方法，对配电网故障进行综合分析判断，可以实现对配电网故障点在短时间内的快速、准确定位。
1故障定位方法体系
配电网故障定位方法体系按故障类型分为两大类，即主要用于定位单相接地故障的方法和主要用于定位非单相接地的方法。具体包含方法见下表1所示。
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而该故障定位方法体系之外，还有基于贝叶斯理论的故障定位方法[4]、基于数学形态学的故障定位方法[5]、基于拓扑辨识的故障定位方法[6]、基于参数识别的故障定位方法[7]和户外故障点探测法[8]等，尚待进一步归类。
2配电自动化系统
配电自动化系统主要由自动化开关、FTU、DTU、配电自动化主站系统等组成。其主要作用是提高配电网的供电可靠性，改善电能质量，减少维护成本，提供更加优质的服务给用户，为运行维护人员减轻工作强度[9]。实现配电网自动化是电力系统向着智能化、现代化发展的必然趋势，而馈线自动化技术又是配网自动化的核心[10]。
配电网发生故障时，工作人员可以在配电自动化系统上查看馈线的某个自动化开关的分合闸状态、电流、自动化开关的动作信息、接地告警、过流告警等信息，利用自动化开关的这些信号，在短时间内将故障快速定位在线路的某一区段、初步判断故障类型和可能的故障点，然后根据线路GIS图和设备的GPS定位，对可能的故障点进行重点检查，快速的找到故障点。
3计量自动化系统
计量自动化系统主要由计量自动化终端、计量自动化主站系统等组成。计量自动化终端安装在变压器的低压出线侧的首端，对变压器低压出线侧的电压、电流等信息进行检测。
当配电网故障发生时，工作人员可以在计量自动化主站系统上对计量自动化终端进行实时召测，获得某台变压器低压出线侧的实时的电压、电流等数据。当发生配电网故障时，如果召测到同一区段的几台变压器都出现了其中一相或者两相电压异常，可以初步判断变电站或者分段开关到这台变压器的这一段10kV馈线出线了断线故障。
4用绝缘电阻测试仪进行故障定位
本地区目前应用较多的是KYORITSU（共立电气计器株式会社）的KEW 3125A、KEW 3121A两种型号的绝缘电阻测试仪。
配电网发生故障后，用绝缘操作杆将绝缘电阻测试仪的测试线搭接到架空线路的设备的裸露部分上，对线路分段进行对地的绝缘电阻测量。如果所测量的线路区段对地的绝缘电阻值为0，则这一段线路发生了接地故障。然后用开关切换线路连接方式，然后测量线路对地的绝缘电阻的方法，逐一排除是否是某台变压器、某段电缆等设备发生了接地故障。从而快速、准确的定位故障设备和故障点。
5 SebaKMT电缆故障定位系统
SebaKMT电缆故障定位系统由Teleflex SX智能脉冲反射仪、SPG 32-1750高压单元、T16+电缆故障精确定点仪组成。前两者配合可进行电缆故障预定位，后两者配合可进行声磁同步法精确定点。
Teleflex SX的工作原理与雷达脉冲反射原理相同，通过观察被测电缆反射波，可以确定故障种类和故障点位置。应用高压单元系统配合T16+电缆故障精确定点仪精确定点时，在故障电缆的一端将冲击发生器连接到故障电缆终端头。测试点距电缆真正故障点的距离可以用两种方法计算出来，一种是冲击放电噪音的音量大小；另外一种是故障点放电一刹那，同步发出的磁场信号与声音信号到达传感器的时间差。
5 典型配电网故障快速定位案例分析
5.1 10kV X馈线雷击导致C相导线断线故障快速定位案例分析
2020-06-09 15:48 10kV X馈线过流Ⅰ段保护动作，开关跳闸，一次重合成功。
首先查询配电自动化系统：线路开关全部都在合闸位置， 10kV X馈线干线#01塔01T1开关有过流告警和接地告警，判断故障点在 10kV X馈线干线#01-#36塔。
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95598客户服务系统实时显示:10kV X馈线后段部分用户来电表示已停电。进一步判断：可能是 10kV X馈线干线#01-#36塔之间出现了雷击断线的设备故障。
查询计量自动化系统，对A公变、B公变以及10kV X馈线后段的变压器的计量自动化终端进行实时召测，查询这些变压器低压出线侧的实时的电压、电流等数据，查询发现 10kV X馈线干线#01-#06塔的A公变的电压正常， 10kV X馈线干线#14杆后段的B公变以及其他变压器的其中两相电压正常、其中一相为0，进一步判断很可能是 10kV X馈线干线#06-#14杆之间有一相导线被雷击导致断线。
工作人员马上赶到 10kV X馈线干线#06-#14杆之间故障巡视进行确认。发现 10kV X馈线干线#07-#08杆C相导线断线。
5.2 10kV Y馈线架空电缆混合线路的长电缆故障快速定位案例分析
2020-10-02 13:34 10kV Y馈线过流Ⅰ段保护动作，开关跳闸，二次重合失败。两千余户居民停电。
工作人员马上开始查找故障点，用KEW 3125A绝缘电阻测试仪对线路分段进行对地的绝缘电阻测量，逐步确定干线#11电缆分支箱至干线#12电缆分支箱段长1586m电缆的黄相发生单相接地故障。
然后将该段电缆黄相从开关柜解开接入SebaKMT电缆故障定位仪，分别利用二次脉冲法和脉冲电流法确定故障点距离测试点346m以及400m，见图1、图2所示。通过声磁同步法最终确定距离测量点350m左右处电缆#1电缆中间头外观有一个破坏性烧穿洞，加入8kV电压放电信号，有强烈的放电火花及放电声音。
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结论
综合运用配电自动化系统、计量自动化系统、95598客户服务系统、用绝缘电阻测试仪对线路分段进行绝缘电阻测量、SebaKMT电缆故障定位系统等方法，可以对配电网故障进行综合分析判断，实现对配电网故障点在短时间内的快速、准确定位，在短时间内定位具体故障点，减少居民和工商业用户的停电时间，提升用户的体验，减少电力企业的电费损失和客户投诉，有较大的经济社会效益。
参考文献
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