对10kV配网线路故障定位方法研究

对10kV配网线路故障定位方法研究

林堂正

广东电网有限责任公司湛江供电局  广东湛江 524000

摘要：10kV及以下配网是当今社会经济发展过程中电力工程建设中的重点工作，10kV配网能够满足城市发展需要，为人们的日常工作与生活带来便利，配网电力工程不仅在建设过程中安全问题众多，在投入使用的过程中的稳定性也十分重要。在10kV配网电力施工过程中时常遇到一些故障，本文将结合配网线路施工建设过程中的常见问题展开思考，提出配网线路故障定位的方法研究。

关键词：10kV配网；线路故障；故障定位分析；故障处理

引言：为顺应城市化进程的加速推进，满足现代社会发展需要，我国电力企业正在加速拓宽10kV配网电力工程的建设范围，扩大电力能源覆盖面，提升电力能源供应稳定性。配网线路施工过程中的故障问题的快速定位与解决，能够提升电力工程施工效率，为电力系统的运行稳定性提供保障，因此探究10kV配网线路故障定位方法有助于提升电力施工效率，确保工程质量，增加电力企业效益。

1.10kV配网线路施工过程中常见的故障成因

1.1外力因素导致的线路故障

10kV及以下配网电力工程建设范围广泛，施工环境较为复杂，不乏有在沼泽地、高山雪原地带、荒漠地带建设施工的情况，无论地势情况还是自然状况，又或者是长期的恶劣天气，都给电力工程建设施工增加了难度，同时也会对10kV配网线路的稳定运行造成影响，在极端天气下施工建设非常容易遇到配网线路短路的故障。配网电力工程施工难度比输电网的建设施工难度更大，10kV配网线路多建设多供居民生产生活或者企业运行使用，因此10kV配网线路建设在建筑群的情况较多，甚至需要与其他线路进行交跨，穿梭在各式建筑之中，一旦配网线路周边环境较为复杂就会增加线路受其他物体影响发生故障的可能性，多数10kV及以下配网线路尽量规避建筑区，选择依附公路，建设在公路边缘线上，然而随着交通的发展，交通事故频发，因汽车事故撞倒电线杆、扯断电线的意外也时有发生。伴随城市化进程的加快，城市开发区需要加紧10kV配网电力工程的建设，而老城区的配网线路改造也愈发紧张，老城区配网线路改造工程的施工环境复杂，在施工过程中由于挖掘基面不慎损坏地下铺设的高压电缆，接连影响杆塔，电力企业不得不加大配网线路建设成本投入，延长建设工期。

1.2管理因素导致的线路故障隐患

绝大多数电力企业在10kV及以下配网电力工程建设施工方面上仍选用传统意义上的“包工队”，将施工事宜全权交给“包工头”处理，而非委派专业人员担任项目经理进行项目工程的管理与监督，传统意义上的“包工头”自身素质不高，并为接受过专业的工程安全管理与施工监督方面的培训，在施工过程中责任性并不强，对配网线路的检查巡视并不及时和细致，对于细小的潜在隐患忽视，一旦潜在危险被诱发都将产生不可估量的线路故障后果。比如，配网线路铺设过程中并为严格测量接地电阻是否达标，在线路设备过载情况下是否及时进行测温，在安装变压器是是否将螺丝拧到标准，在安装过程中使用的跌落式熔断器的上下引线是否有损坏痕迹等。总而言之，配网线路建设过程中的管理疏漏会给该项工程带来潜在隐患，检查流程不成体系，责任考核不具体的问题始终是管理方面存在的问题。

1.3设备因素导致的线路故障

尽管在配网线路建设施工之前由专业的设计人员提供工程实施方案，但在实际操作过程中仍有方案与施工状况不符的情况，结合具体的施工环境与作业条件，配网线路建设方案设计不合理可能会导致线路故障。比如，在对变压器进行方案设计与实际运行需求不符，可能会导致供电负荷的加强，供电不足，由于变压器是配电线路的关键部分，这一故障可能严重损坏配网线路。另外，由于方案设计人员在实际勘探过程中并为精确测量施工线路和施工作业方式，可能导致配网线路长度不合适或者预设线路距离与实际线路距离有差距，都会导致施工团队对线路的铺设结构和形状做出适应性调整，这一调整有可能影响配网线路使用年限以及该线路的运行稳定性。配网线路的建设需要避雷设备提高其安全性，因为避雷设备并不直接参与供电环节，所以其质量问题非常容易被忽视，但是低质量的避雷设备或长期不接受检查维修的避雷设备一旦遭到雷电打击损坏可能造成较大的线路故障问题，影响正常供电，甚至可能诱发社会问题。

2.10kV配网线路故障定位查找措施

2.1划分10kV配网线路故障区域

将配网线路的故障区域做出界限划分是10kV配网线路故障定位查找的首要步骤，至于如何将线路故障区域进行划分主要分为三个步骤分别从电容器、电压器、电流三项入手，第一个步骤，根据配网线路中的电容进行划分，电容主要在配网线路中用于提高功率因数，调节和改善电压的质量，降低线路损耗。首先找到电容量为0的区域，这一区域的线路相当于开路，划分电容值较大或不稳定区域，这一部分线路可能存在短路的故障；第二个步骤，找到电压为0的区域，这一线路区域由于短路造成正负极负荷电流颠倒，因此电压为0，这一部分即为故障区域；第三个步骤，借助电流测试仪器，在配网线路中找到电流为0或者电流值不断升高的区域即为故障区域。

2.2借助配网故障定位系统

在高新技术时代下，在配网线路建设工程中借助GPRS定位心痛或者故障指示器都能很好的对线路存在的故障进行追踪定位，其准确性与可靠性极高，对于最新的故障定位系统而言，自组成部分主要分为四个系统，分别是信息处理系统（IPU）、用户监控系统、信息转发处理系统、故障指示器。首先IPU需要安装在配网线路的分支节点处，其主要工作形式是在该处线路出现故障时自动记录该条线路的故障编码信息，在自动进行内部信息处理解码，组合成新的IPU地址码，通过GPRS对新的地址码进行传送，此处的IPU需长期供能，可使用太阳能板为其蓄电。用户监控系统是一个独立的子系统，其中包含故障检测、定位、图形编辑三个部分，将GIS和MIS两个系统的功能聚集，在检测到故障后出发定位系统，在图形创建与编辑后报送故障点的位置，整个过程十分迅速。信息转发处理系统是将IPU的传达的信息以及用户监控系统的信息进行综合处理解码再以明确具体的信息形式显示出来。故障指示器即故障出现时的触发器，简而言之，在配网线路发生故障时，故障指示器第一时间做出反应，将出现故障位置的编码信号发射给IPU系统，故障指示器用于测电路，发射数字编码。配网故障定位系统有助于明确掌握故障点，以便工作人员及时抢修。

2.3配网混合线路故障测距原理

在10kV配网线路工程建设施工过程中，配网线路错综复杂，线路故障必然导致线路行波异常折射，线路折反射波难以辨别。在实际的线路故障检测定位过程中可以借助行波的正常传播过程与10kV配网线路发生故障后的行波传播特征进行对比，根据两者间的行波传播速度差进行单端测距，以此来推导判断配网线路中的故障点，这种配网线路故障定位方法被称为双端测距法，实行较为简单，只需要检查线路中的异常行波模量特征，可靠性较高，安全可行；但在双端测距在基础之上已经出现单端测距的配网线路故障定位方法，仍然依据测距原理。无论单端测距法还是双端测距法都是以行波线模的差异比较和零模分量的波速差为依据。当前在配网线路出现故障时仍然以人工排除故障为主，但在恶劣天气下或铺设于地下部分的配网线路出现故障时，该工作就会进行的十分困难，因此在人工智能测距方面有待继续开发研究。

结束语：综上所述，为保证电力能源的稳定提供以及用电安全，检修人员应熟知常见的10kV配网线路故障问题，根据不同故障原因以及故障程度选择适合的故障点定位方法，电力企业应在配网线路建设施工过程中加紧管理，严格按照施工次序和检查标准进行现场监管，并引进先进的检修技术和线路故障定位的智能设备，加强对配网线路的安全防范措施，尽可能的降低恶劣环节和极端天气对配网线路安全与运行稳定性的威胁，促进电力行业强劲发展。

参考文献

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