配電線路接地故障的探測(cè)及定位方法1

馮悅堅(jiān)

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)電力的需求量持續(xù)增加，各種配電線路工程越來(lái)越多，對(duì)配電線路運(yùn)行需求也不斷提升。在這些配電線路實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)接地故障問(wèn)題，如果不能合理進(jìn)行處理，就會(huì)直接影響到線路運(yùn)行的質(zhì)量，甚至導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，需要認(rèn)真做好配電線路故障探測(cè)及定位。為此，筆者將要在本文中對(duì)配電線路接地故障的探測(cè)及定位方法進(jìn)行探討，希望對(duì)促進(jìn)我國(guó)工程事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。

【關(guān)鍵詞】：配電線路;接地故障;定位方法

1前言

在2006年至2010年間，本人參與容桂供電所容翔饋線組等多回10kV電纜環(huán)網(wǎng)線路改造工程、110kV容器變電站，華容變電站10kV線路出線電纜改造工程;負(fù)責(zé)審核多個(gè)施工項(xiàng)目的施工方案及進(jìn)行安全技術(shù)交底;編制多回10kV新線路的啟動(dòng)方案并參與啟動(dòng)。在工作中逐步熟悉設(shè)備和工作程序，參加工程質(zhì)量驗(yàn)收及資料整理工作，所有建設(shè)改造工程均質(zhì)量合格，提高了供電能力，滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要，降低線損，提高供電可靠性和電能質(zhì)量，滿足了經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的要求，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。接地故障是配電線路運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障類型，一旦出行，就會(huì)直接導(dǎo)致故障運(yùn)行的終端，甚至導(dǎo)致安全問(wèn)題的發(fā)生，需要認(rèn)真做好相關(guān)故障的應(yīng)對(duì)工作。

2配電線路故障類型

配電線路在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種故障類型，如高阻故障、單相接地故障、間歇性故障等。高阻故障主要發(fā)生的原因是在配電線路實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，發(fā)生了線路斷裂的問(wèn)題，從而導(dǎo)致高阻抗和電弧發(fā)生了碰撞。此外，如果在線路發(fā)生斷裂情況之后，直接接觸到了周圍的導(dǎo)體，也同樣會(huì)導(dǎo)致下路高阻故障的發(fā)生【1】。單相接地故障在配電線路運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的概率相對(duì)比較高，且故障探測(cè)難度相對(duì)比較大，在發(fā)生接地故障后，往往不會(huì)觸發(fā)跳閘，只有在用電單位出現(xiàn)故障之后，跌落式熔斷器無(wú)法順利跌落從而引發(fā)跳閘情況的出現(xiàn)，線路維修人員往往不能對(duì)這種故障情況進(jìn)行非常及時(shí)、準(zhǔn)確的判斷，只有經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)檢查之后，才能基本斷定是這種故障類型。單相接地故障在夜晚發(fā)生的概率相對(duì)比較高，且在故障發(fā)生的同時(shí)，容易出現(xiàn)線路打火的現(xiàn)象。間歇性故障屬于一種比較常見(jiàn)的故障類型，其雖然相比上述兩種故障發(fā)生的概率相對(duì)比較低，但容易造成外力破壞的現(xiàn)象，還有很多用電單位在實(shí)際用電的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)相間短路的情況。此外，在配電線路實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，還會(huì)出現(xiàn)累計(jì)裸露配電線路故障、異物碰撞配電線路導(dǎo)致線路損傷的情況等。

配網(wǎng)管理的有效措施 為加強(qiáng)停電管理，控制好停電時(shí)間，減少對(duì)用戶影響，提高停電作業(yè)的安全可靠。

認(rèn)真做好所屬設(shè)備的巡視和消缺工作，定期對(duì)配電線路開(kāi)關(guān)設(shè)備巡視檢查，確保線路開(kāi)關(guān)標(biāo)志、氣壓、操作機(jī)構(gòu)、五防裝置等符合運(yùn)行要求，對(duì)存在缺陷的開(kāi)關(guān)應(yīng)做好記錄，及時(shí)消缺，以防止電氣誤操作的發(fā)生。

嚴(yán)把工程質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)，根據(jù)安裝及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范要求，對(duì)城網(wǎng)改造、業(yè)擴(kuò)增容、用戶工程等中間及終結(jié)驗(yàn)收嚴(yán)格把關(guān)，確保新設(shè)備在接入電網(wǎng)運(yùn)行前的施工質(zhì)量全優(yōu)。為新設(shè)備安全、可靠的運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

加強(qiáng)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的研究，合理制定配網(wǎng)線路的運(yùn)行方式，編制并落實(shí)每年各節(jié)假日、政府重要會(huì)議、各企事業(yè)單位重要活動(dòng)等的保供電及緊急救援預(yù)案，確保了供電區(qū)域各種活動(dòng)的正常開(kāi)展。

表一：配網(wǎng)管理的有效措施

3配電線路出現(xiàn)接地故障的原因

配電線路漏電。在配電線路實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，非常容易發(fā)生配電線路接地故障。例如，在城市低壓輸電線路實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，就容易發(fā)生漏電故障，對(duì)家庭用電會(huì)造成非常直接的影響，并最終影響到市民的正常用電。為了有效避免這些情況的發(fā)生，為居民正常用電打下的基礎(chǔ)，就需要對(duì)弱電和低壓電線的距離合理進(jìn)行規(guī)劃。此外，在配電線路出現(xiàn)不同程度的損傷之后，就需要及時(shí)開(kāi)展線路檢修工作，從而有效避免接地故障情況的發(fā)生。

外界環(huán)境對(duì)配電線路的損害。當(dāng)前，我國(guó)的10kV配電線路都是裸露在外界環(huán)境中的，這些線路在經(jīng)常長(zhǎng)時(shí)間風(fēng)吹日曬之后，就容易出現(xiàn)不同程度的老化和損害問(wèn)題。此外，線路的外界環(huán)境是處于不斷變化的狀態(tài)的，在出現(xiàn)大風(fēng)、暴雨等惡劣天氣之后，就會(huì)對(duì)裸露線路的正常運(yùn)行，帶來(lái)非常直接的威脅。如果風(fēng)力過(guò)大，就有可能將線路周圍的樹(shù)木吹翻，從而直接砸傷線路。在所有的配電線路損害當(dāng)中，自然因素是非常常見(jiàn)的，且對(duì)線路所造成的傷害也最大。例如，我國(guó)一些沿海城市，這些地區(qū)經(jīng)常會(huì)發(fā)生臺(tái)風(fēng)，臺(tái)風(fēng)對(duì)配電線路的傷害是非常大的，很容易導(dǎo)致線路斷線情況的發(fā)生過(guò)。由于自然天氣情況變化是無(wú)法避免的，但是如果可以做一些針對(duì)性的預(yù)防工作，也可以有效避免配電線路損害進(jìn)一步發(fā)展，保證配電線路的正常運(yùn)行。在城市配電線路出現(xiàn)問(wèn)題之后，就會(huì)對(duì)城市供電造成非常直接的影響，并直接對(duì)居民開(kāi)展正常的工作和生活，帶來(lái)諸多不便，需要認(rèn)真做好相關(guān)的防范工作【2】。

除了上述因素會(huì)導(dǎo)致配電線路故障外，還有其他一些因素也會(huì)導(dǎo)致配電線路故障，如各種人為因素。在施工人員開(kāi)展施工的過(guò)程中，如果存在施工失誤、配電線路電磁感應(yīng)現(xiàn)象，也會(huì)直接導(dǎo)致熔斷器出現(xiàn)假接地的情況。此外，交叉施工、帶電作業(yè)不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致各種配電線路故障情況的發(fā)生。為了避免出現(xiàn)更加嚴(yán)重的問(wèn)題，就需要認(rèn)真做好相應(yīng)的預(yù)防和應(yīng)急措施，為線路正常運(yùn)行，打下一個(gè)更好的基礎(chǔ)。

4接地故障定位方法

針對(duì)配電線路運(yùn)行中經(jīng)常的接地故障，應(yīng)該引起的重視，認(rèn)真做好故障定位工作。在當(dāng)前開(kāi)展接地故障定位的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)采用主動(dòng)定位法、被動(dòng)定位法、檢測(cè)定位法等。

主動(dòng)定位法。主動(dòng)定位法在故障定位的過(guò)程中使用較多，其又可以分為S注入法、交直流綜合注入法、中性點(diǎn)脈寬注入法等。在這些定位方法的應(yīng)用過(guò)程中，通常需要人為來(lái)進(jìn)行定位，通過(guò)配合使用一些先進(jìn)的檢測(cè)儀器，才能將故障發(fā)生的部位精確反饋給工作人員，讓維修人員更加及時(shí)掌握配電線路故障的實(shí)際情況。

被動(dòng)定位法。在被動(dòng)定位法實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)采用阻抗法、區(qū)段查找法、行波法等，如果能夠?qū)@些定位方法綜合應(yīng)用，可以進(jìn)一步提升定位的準(zhǔn)確性和效率。被動(dòng)定位法和主動(dòng)定位法相比，其應(yīng)用成本相對(duì)比較低，且能夠保證定位的準(zhǔn)確性，但其定位時(shí)間要稍長(zhǎng)一些，且在具體實(shí)施的過(guò)程中，容易受到各種外部因素的影響和限制。

檢測(cè)定位法。檢測(cè)定位法的應(yīng)用相對(duì)比較簡(jiǎn)單，需要在配電線路的分支點(diǎn)和經(jīng)常故障的線路部位安裝相應(yīng)的探測(cè)裝置，對(duì)區(qū)段的運(yùn)行情況定期進(jìn)行檢查，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)反饋到線路運(yùn)行管理中心，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析處理，就可以及時(shí)掌握配電線路運(yùn)行的實(shí)際情況。這種技術(shù)方法的應(yīng)用是最為有效的，但消耗的成本相對(duì)比較高，需要深厚的理論支撐，后續(xù)探測(cè)器維修和保養(yǎng)工作量也比較大【3】。

安裝配電接地故障檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)在配電線路上安裝接地故障檢測(cè)裝置，同時(shí)在配電線路的三個(gè)導(dǎo)線上安裝故障指示器，當(dāng)配電線路出現(xiàn)故障接地時(shí)，故障點(diǎn)的周邊范圍就會(huì)被指示出來(lái)，指示燈的顏色也會(huì)發(fā)生變化，讓故障檢測(cè)人員及時(shí)檢測(cè)出來(lái)故障的類型，讓施工人員更加及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的發(fā)生，為故障的處理，打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。定期對(duì)配電電纜線路（主要是冷縮中間頭電纜）進(jìn)行OWTS震蕩波試驗(yàn)，提前發(fā)現(xiàn)線路隱患并做到及時(shí)消缺，對(duì)降低廣東多雨內(nèi)澇地區(qū)電纜中間頭引起的接地故障具有積極意義。我們禪城供電局近年通過(guò)電纜震蕩波試驗(yàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)一批電纜的缺陷，大幅度降低了中壓線路的故障率。

做好配電線路的巡視工作。配電公司的配電運(yùn)維班組應(yīng)該定期對(duì)線路的周圍環(huán)境進(jìn)行檢查，檢查樹(shù)木和線路之間的距離是否過(guò)近，向周圍用電客戶宣傳科學(xué)用電的知識(shí)，避免出現(xiàn)架空線周邊居民新建、在建住宅距離線路過(guò)近造成意外。定期對(duì)配電線路設(shè)備的工作情況進(jìn)行檢查，如果其出現(xiàn)故障，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行維修，如果線路和設(shè)備存在較為嚴(yán)重的老化現(xiàn)象，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行更換。針對(duì)山區(qū)線路容易受到動(dòng)物影響的特點(diǎn)，應(yīng)該注意設(shè)置防護(hù)裝置，可以適當(dāng)提高配變的高度，并加裝防跌落保險(xiǎn)，在避雷設(shè)備上加裝絕緣裝置。

結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)開(kāi)展配電線路故障應(yīng)對(duì)提出了更高的要求。針對(duì)配電線路運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的接地故障，應(yīng)該引起足夠的重視，認(rèn)真分析問(wèn)題發(fā)生的原因，加強(qiáng)故障探測(cè)和定位工作，真正做到早發(fā)現(xiàn)、早處理。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張命勇，姜莉，呂玉艷配電線路接地故障的探測(cè)及定位方法[J].油氣田地面工程. 2018（06） ：22-23.

[2]張聞.10kV配電線路接地故障快速定位方法的探討[J].電工技術(shù). 2018（03） ：37-38.

[3]彭波，陳旭，董曉明.協(xié)同新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究[J].南方電網(wǎng)技術(shù). 2014（03） ：55-56.