城區(qū)10kV配電線路故障的定位查找及預防措施探究

李子毅

摘要：10kV配電線路故障是配網(wǎng)系統(tǒng)面臨的一大問題，通過定期的檢修與維護能夠控制故障，減少故障對用戶的不良影響，然而也不能達到故障高效治理的目標，因此有必要掌握科學的故障排查方法，并借助科學的定位與隔離技術保護配網(wǎng)系統(tǒng)的安全。文章分析了配網(wǎng)線路故障定位查找方法以及預防措施。

關鍵詞：10kV配網(wǎng)線路；故障定位查找；故障預防措施；配網(wǎng)系統(tǒng)；故障排查 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2017）03-0143-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.064

近年來，關于配網(wǎng)故障查找、定位與預防存在多種方法、多項技術，然而任何一種技術都具有一定的局限性，要想真正實現(xiàn)配網(wǎng)故障的高效率查找、定位與隔離，就必須掌握自動化技術，同時要掌握科學的故障定位查找方法。

1 故障概況

某城區(qū)10kV配網(wǎng)出現(xiàn)開關跳閘事故，重合閘無反應，饋線主要為電纜溝敷設，其材質為聚乙烯，饋線長4.92km，電纜頭若干，故障出現(xiàn)后運維中心及時做出反應，拉開此饋線環(huán)網(wǎng)柜開關，然后嘗試性送電，結果發(fā)現(xiàn)B相有接地信息，此時負荷逐漸朝著臨近的其他饋線轉移，與此同時運維工作者負責測試了此饋線的絕緣電阻，其中包相對地也包括相間的數(shù)據(jù)，具體的電阻值統(tǒng)計如表1：

觀察表1中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計能夠看到，10kV饋線中的B相有問題，初步判斷其故障為短路，對此圍繞此回路進行故障定位，并分析故障的成因。

2 配網(wǎng)線路故障的定位查找

根據(jù)10kV饋線系統(tǒng)的故障描述以及所提供的數(shù)據(jù)，則要對配網(wǎng)故障進行科學定位查找，可以采取以下步驟和方法：

2.1 低壓脈沖反射法

該方法屬于典型的故障檢測法，適合用于低壓配網(wǎng)線路故障監(jiān)測，其中斷線故障的檢測最為敏感，能確保高度精準，而且能夠借助顯示屏獲得清楚的波形，具體的操作步驟如下：測出發(fā)生故障的饋線出線的長度，得出一個統(tǒng)計數(shù)據(jù)，將這個數(shù)據(jù)同常規(guī)非故障相電纜長度對比，再將故障與非故障相的測量波形加以對比，從中獲得電纜實際的長度，具體長度數(shù)據(jù)為2.22km，然而此方法尚未獲得清晰、明確的故障波形圖，從而精準地鎖定故障點的具體位置，決定借助脈沖電流法。

2.2 脈沖電流法

分別得出了故障處一次故障波形、二次故障波形兩大形態(tài)，雙方之間相差0.495km，這就意味著故障點就在不遠處，離監(jiān)測點較近。同時借助高壓電橋法來深入檢查、巡查故障點，對應獲得此點的相關數(shù)據(jù)值，最終端的被檢測位置和故障位置之間相距的數(shù)值正好為0.495km。

經(jīng)過電壓脈沖反射法、脈沖電流法兩大檢測法，得出相同的結論那就是被測位置與短路故障點之間的距離相等，也就能初步推斷出故障點距離所測試的位置距離就是所測得的0.495km，從而得出準確的數(shù)據(jù)。

實際的10kV電纜設置中并非是順直、直接的，存在多處曲折變化，對此為了能夠更為精準地獲得故障點位置，就要借助于其他技術、方法和手段，例如釋放音頻信號、斷開測試等，采用多種技術和方法來精準地找到故障點。同時也要引進測聲儀器，放在被測位置附近負責接收來自于故障點的相關信號、信息，再經(jīng)深入分析、辨識，果然在同樣的距離、同樣的位置發(fā)現(xiàn)了異常聲響，順著聲音所在方向尋找，最終發(fā)現(xiàn)電纜接頭處絕緣層損壞現(xiàn)象，由此徹底找到故障。

3 10kV配網(wǎng)故障的防范對策

3.1 保護電纜與電氣設備安全

結合以上的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與故障成因剖析，為了有效防范10kV配網(wǎng)故障，控制跳閘事故，則要重點從冷縮電纜中間頭入手，控制頭部發(fā)生故障，減少外力的破壞，控制電氣設備故障等。具體的操作方法：調換冷縮電纜中間頭，換成熱縮頭，保護電纜及其中間頭，優(yōu)化并提升其防水性能，重點加強中間頭部位的施工監(jiān)管，采取安全保護性措施，減少電纜頭遭受外力的破壞，科學調整10kV電纜的巡視、巡查工作，按照特定的周期展開巡查，電纜施工前要重點做好技術交底工作，四周亟待挖掘、深鉆的設備與設施則需要進行安全防護。電纜安全保護的同時，也要強化電氣設備的安全保護與防護，強化用戶端的電氣設備安全管理，加大設備巡查力度，通過巡查各類電氣設備的運行狀態(tài)來提前發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題，從而采取解決性對策和措施。

3.2 采用故障自動定位技術

隨著自動化技術的發(fā)展，配網(wǎng)故障的查找與定位也日益朝著自動化方向發(fā)展，其中線路FTU具有高度自動化定位功能，然而需要大量資金。對此嘗試將故障指示器同GPRS技術結合起來，打造出一個故障監(jiān)測系統(tǒng)。

在GPRS通信系統(tǒng)的支持下，各類通訊設備根據(jù)特定的距離來設置于配電系統(tǒng)干線、支線等位置，創(chuàng)建一個通訊主站來負責接收故障性數(shù)據(jù)信息，以此達到數(shù)據(jù)的優(yōu)化采集與處理。

從而自動化定位并隔離故障，該系統(tǒng)主要的功能

結構：

3.2.1 故障指示器。配設于電纜、架空線、開關柜等位置，這樣當配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)任何故障，指示器將發(fā)出感應信號，對數(shù)字編碼途徑發(fā)射單元來傳輸至信息處理單元。具體的指示原理如圖1所示：

如果5-8區(qū)段出線問題，對應的1、2、4、5監(jiān)測點會發(fā)出故障信號，對此則能夠初步判斷故障發(fā)生位置。

3.2.2 信號處理設備。簡稱：IPU配設于線路支點，可以妥善收到來自于6個故障頭的信號、信息，信號處理器具有故障處理功能，可以解碼所收到的信號、信息，并同處理器所在位置相配合，將信息傳輸出去。

3.2.3 數(shù)據(jù)轉發(fā)設備。該系統(tǒng)主要是一個信號接收系統(tǒng)，能夠接收來自于IPU的信號，同樣對相關的信號、信息實施解碼處理。

3.2.4 用戶監(jiān)控系統(tǒng)。主要發(fā)揮故障指示作用，也能妥善定位故障，而且能夠同GIS系統(tǒng)妥善配合，打造出相對獨立的軟件系統(tǒng)，其中內含圖形顯示系統(tǒng)，主要負責顯示配網(wǎng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，便于及時發(fā)現(xiàn)故障，故障定位系統(tǒng)則具有故障定位的功能，可以動態(tài)跟隨故障的變化，找到故障點，從而達到線路的高效檢修。

3.3 故障自動隔離系統(tǒng)

10kV配網(wǎng)線路故障在自動化定位系統(tǒng)的監(jiān)測下能夠對故障進行自動化定位，然而，定位并非最終目標，最關鍵的是要控制故障的影響范圍，減少配網(wǎng)受到的干擾，對此有必要引進自動化隔離系統(tǒng)，自動隔離故障，這樣其他非故障區(qū)域就能如常運行，處于正常運行狀態(tài)，控制故障的影響范圍。對此可以嘗試將計算機保護測控與通訊模塊配合起來，二者有效配合、同步運行，共同發(fā)揮故障隔離功能，二者組配成一個分界負荷開關，該開關可以用來妥善隔離配網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生的故障。具體的功能如下：自動化隔離單相接地故障與相間短路故障，高效定位故障點。該自動化故障隔離系統(tǒng)雖然未能實現(xiàn)對整個系統(tǒng)故障的全盤隔離，然而其結構簡單、操作方便，無需過高的運維技術，同時成本相對低廉，可以嘗試用于配網(wǎng)系統(tǒng)中，動態(tài)監(jiān)測配網(wǎng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并隔離故障，從而減少由于配網(wǎng)故障帶來的線路停電問題。

4 結語

10kV配網(wǎng)是配網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，支持著城鄉(xiāng)電力、電能的傳輸與分配，為整個城鄉(xiāng)居民的生產(chǎn)、生活提供保障，為了確保配網(wǎng)系統(tǒng)運行質量就必須強化配網(wǎng)線路安全管理，采用先進的技術和方法，確保配網(wǎng)運行安全，要積極地為配網(wǎng)創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，及時發(fā)現(xiàn)并隔離故障，從而提高供電服務水平。

參考文獻

[1] 徐丙垠，等.電力電纜故障探測技術[M].北京：機

械工業(yè)出版社，1999.

[2] 李潤先.中壓電網(wǎng)系統(tǒng)接地實用技術[M].北京：中

國電力出版社，2002.

[3] 劉萬順.電力系統(tǒng)故障分析[M].北京：中國電力出

版社，1986.

[4] 張棟國.電纜故障分析與測試[M].北京：中國電力

出版社，2005.

[5] 徐文浩，劉浩，董學坤，周晶晶，朱君.10kV配電

網(wǎng)線路故障自動定位及監(jiān)測系統(tǒng)[J].通信電源技術，

2012，29（5）.

（責任編輯：秦遜玉）