配电线路接地故障的探测及定位方法

配电线路接地故障的探测及定位方法

赵霞 边小军 王奇伟

国网朔州供电公司 山西朔州 036000

摘要：随着人们生活水平的提高，对电力行业的要求不断提高。目前，我国中低压配电线路大多采用中性点非有效接地方式，配电线路故障，尤其是单相接地故障的探测及定位对整个线路的运行都有十分重要的作用。通过分析配电线路接地故障出现的原因，提出了接地故障的探测及定位方法，对配电线路接地故障的探测及定位准确度的提高具有重要意义。

关键词：配电线路;接地故障;探测及定位方法

引言

在电网系统中，配电线路是十分关键的组成部分，近些年，配电网工程改造的不断完善，线路的绝缘性能得到大幅提升，因此跳闸故障也得到有效的控制。配电线路普遍分布在人口密度大的区域，且周围建筑、树木较多，当出现雷雨、大风等天气，线路极有可能被损坏，造成接地故障。当线路出现接地故障后，如果电力系统仍然运行，不但会对电力设备造成严重的损害，甚至还会对用电客户造成不可挽回的伤害。

1配电线路接地故障产生的原因

1.1自然环境因素

1)雷雨期是接地故障频发时期，在地势空旷处，配电线路的绝缘子易被击穿和烧毁等，造成用户用电质量下降。2)随着城市绿化规模的不断扩大，树木越来越多。在树木的生长过程中，树枝会对电线产生压迫，或在雷雨天气树枝断裂造成线路被压坏，极易发生故障。3)动物等在活动时触碰到变压器会造成配电线路接地故障。

1.2非金属性接地导致的电线接地故障

非金属性配电线路接地故障的发生可能是由于导线掉落在地面或者横担上；也有可能是裸露的电线与金属杆发生触碰，而金属杆与地面也有触碰，从而造成接地故障的发生。

1.3电源变压器引起的故障

低压配电系统中，除了线路之外，变压器也是非常重要的一大设施，负责将电源电压等级进行转换，对于整体线路来说，变压器的作用非常重要。一般来说，变压器属于整体低压配电系统中最稳定的部分，线路建设的过程中对变压器的质量进行了极高的要求。因此，变压器出现故障的原因往往是由于条件的恶劣变化，进而影响了变压器的正常工作。除此之外，用电量的突然提升也会对线路产生影响，导致变压器在长时间超负荷工作。变压器的超负荷工作导致整体温度提升，从而影响正常工作，对线路也会产生损坏。一旦变压器发生故障，轻则无法对低压配电线路起到保护作用，重则会对整体线路产生影响。

2配电线路接地故障的探测及定位方法

2.1阻抗法

假设配电线路传输电流为均匀传输。阻抗法的故障探测原理是根据故障线路阻抗或电抗与探测点到故障点的距离成正比例关系，通过计算故障探测点的阻抗或电抗值除以配电线路的单位阻抗或电抗值得到探测点到故障点的距离。阻抗法具有投入成本少、易操作的优点。但受配电线路阻抗、配单线路线路负荷和电源参数的影响较大，对于带有多个分支的配电线路，阻抗法无法排查出故障点。

2.2定期检查，防范未然

对于配电线路，应当安排检修人员按期对其进行全面检查，检查内容主要有：需要对修建和移栽的植株进行检查，要防止树枝对高压电线绝缘保护层带来损害；应当按期检查高压电线的绝缘保护层有否因酸雨或老化等原因而出现损坏；需要采取合理的方案防止飞禽生物降落在配电线路上，这样也容易使得绝缘层被破坏。而若是检查时发现线路绝缘层已经损坏，则需及时进行替换。在防范配电线路的节点故障方面，只有全面落实检修工作，确定合适的检修频率，及时得知受损的电缆，并对线路中存在的问题进行及时处理，这样才能从根源上防范接地故障的发生

2.3规范低压配电设备巡查制度

低压配电线路以及配电设备由于常年暴露在室外，受到气候、材质、温度等方面的影响，往往使用寿命各不相同。想要充分的避免安全隐患，就需要从根本上进行定期检查与处理，保证能够处于正常的使用状态。因此配电企业需要将巡查系统与巡查工作进行完善，尽可能的保证系统能够处于正常运行状态，同时每一次巡查工作结束后还需要进行记录，方便下次巡查和直接更换。除了对线路本身进行处理之外，还需要尽量对线路周围的潜在风险进行处理，无论是环境风险还是线路风险，带来的影响都非常巨大。因此在未来的发展中，巡查工作还需要注意对污染源和障碍物进行定时定期处理，损坏的设备以及老化的线路要进行及时的更换，这些是决定了低压配电系统能否顺利运行的关键。

2.4启用智能化管理

配电线路密度逐渐增大，需要对配电线路进行改造和信息的升级，形成系统化的管理。在实际管理工作中可应用大数据、云计算、无线传输等信息，提高运检管理的效率。使用智能化对电路进行管理主要将其分为以下几个部分：①对各个地方的用电量进行统计，如果出现用电量忽然增大的现象，可以直接通过数据看到，这样可以提前进行预防；②对线路进行分区域处理，对于一些易发生危险地方的线路要进行重点排查，定期检查，发现异常一定要及时处理；③防雷装置需要有单独的系统，由于防雷装置主要是为了防止雷电天气造成对电路的损害，所以需要的单独进行划分，在进行检修时，其也属于单独的系统。当将所有的数据和线路分开进行智能化的管理，在出现问题时，可以直接“对症下药”。

2.5接地故障的处理措施

在进行处理的过程中，首先需要对配电线路与设备进行分级，根据级别的不同来选择不同的程度进行保护。主要的分级依据是设备等级、输配电总进线、主干线、支线等等，因此工作人员需要对以上因素进行详细的计算与分析。与此同时，在进行工作的过程中，还需要对不同级别的线路进行分析，选择合适的保护方式，能够在发生故障的过程中第一时间进行最佳效果的处理。其次，在进行保护的过程中，还需要注意选择合适的漏电保护器，使用漏电保护器能够在出现故障的情况下通过机械操控来将线路进行切断，这能够最大程度的保护线路运行。这能够避免接地电弧的出现，最大程度上杜绝了接地故障。再次，一旦出现了接地故障，想要进行更好的处理，施工人员可以将接地故障中的剩余电流进行有效的利用。一旦发现线路中存在严重的电流泄漏故障，那么可以从矢量和的数值可以发现，三相负载电流与中性电流的矢量和将会呈现零的状态。而在家用的单相电流中，一旦出现了接地故障，可以发现PE线路与大地构成了完整回路，因此两者之间的矢量和并不等于零。而在发生了接地故障之后，除了PE线路的问题之外，还会出现剩下电源电路动作电流的超标。想要解决这一问题，需要将电气设备与传输线路的泄漏电流数值进行控制，从而有效的解决接地故障，保证人民群众的正常用电。

结语

定位配电线路接地故障的几种方法配合使用能够显著缩短接地故障排查所消耗的时间，提高工作人员的工作效率，并且还能减少检修人员或变电所人员的关闸操作工作量，减少变电所、配电线路开关的分合闸次数。配电线路接地故障的解决有助提升用户用电质量，推动我国电力企业更高、更快发展，推动我国经济更好更快发展。

参考文献

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