摘要：随着电力企业快速发展和人们日常用电需求的增加，电网越来越多的被应用于我国的配电系统中。由于很多地区供电范围相对比较大，配电线路分散，并且混乱，严重影响了整体供电质量。在10kV配电网运行的过程中，通过利用现代化技术对配电线路故障进行准确的定位，同时能够进行针对性的隔离，有助于提高10kV配电网的运行质量。文章分析了10kV配电线路故障点定位与排查方法，提出了10kV配电线路故障点定位与排查优化措施。
关键词：10kV；配电线路；故障点定位；排查
引言
通过利用现代化技术对10kV配电网中的配电线路故障进行自动定位与排查，能够缩短故障处理的时间，并且不会影响到其他线路的正常工作，确保了用户用电的质量，有助于实现电力企业经济效益及社会效益的最大化，对电力企业的发展非常有利。随着配电线路距离增加该方法在准确性上已经不能满足现有技术。随着通讯技术、计算机网络技术的不断发展及其在配电线路中的应用，使得故障定位技术有了新的突破。
1、10kV配网线路特征分析
10kV配网属于低压配网线路，拥有自身的特征，对应的故障定位系统也要根据其特征进行设计，10kV配网系统特征如下：（1）线路较多、分支线路复杂。10kV配网线路数量较多、分布广泛，单个分支线路中又包含多个次分支，最多达到几十代的分支，这样其中的信号就显得不再敏锐，从而为故障定位带来困难。（2）杆塔的不良影响。如果杆塔采用石灰杆，就会影响故障的高效定位与检测，因为当接地故障出现后，其电阻值可能飞速上升，达到上千欧，故障信号无法被有效定位与监测。（3）线路长度较长。配网线路长度过长，会导致对地电容的上升，从而对注入交流信号产生分流作用，导致故障信息逐渐变弱，无法对故障进行高效查找。310kV配电网故障快速定位系统介绍配网运转工作中常出现的故障为：短路故障与接地故障。以往通常选择逐个杆塔、线路进行定位排查，不仅浪费时
2、10kV配电线路故障点定位技术
2.1传感器技术
不管是波形法还是故障分析法，配电线路故障点的定位都是建立在能够准确获取配电线路上相关信号基础上，在配电线路中信号的准确获取需要通过传感器、电流互感器及电压互感器等进行数据采集，从而实现定位功能。电流互感器（CT）、传感器及电压互感器（PT）存在误差时会使得定位误差变大，尤其是在电流互感器出现误差时可使定位误差达到5%~10%，从而使得定位失去意义。对于行波故障定位而言，一旦行波波头使用了误差大的传感器或互感器，其结果是严重偏离定位致使定位不准确。针对这一问题国外提出了一种新的方法：将电压互感器及电容结合在获取行波信号上，然而该方法使用了特殊的电压传感器用于捕获故障点的高频暂态信号，同时将传感器和电压互感器结合在一起，使得电力系统安全存在隐患，在中国推广比较难。
2.2高速数据采集技术
行波法与故障分析法由于定位原理不同，使得定位精确度也有所差异。当前行波法测量故障点位置关键技术为如何准确获取故障行波与光速之间的时间差，这就需要提高数据采集速率。故障分法对于数据采集率在1~20kHz间相对容易实现。在配电线路中行波的速率达到了3.0×106km/s，如果定位系统的采集速率为0.5MHz，则会导致定位误差在150m。将采集速率提高到10MHz则采集误差在15m。使得定位更精确，国内行波采集率在5~20MHz，已经满足定位要求，国外已经出现了100~200MHz的采集装置，故障定位更准确。高速数据采集涉及到的技术非常复杂，主要包括：数据存储设备及通信、高速数字芯片、模拟通道的选择及设备之间的兼容问题等。由于高频信号的波长非常短，在高速数据采集中要考虑到电磁干扰问题，需要更进一步解决。
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2.3神经网络技术
将人工神经网络技术应用于故障分类可以提高故障的分类速度及准确性。林圣提出了一种基于粗神经网络的高压配电线路故障分类方法，该方法主要是由10个独立的粗神经网络来识别及分类配电线路中故障类型。粗神经网络技术利用了模糊神经元及粗神经元用于代替传统的神经元，对提高神经网络的训练速度是非常有用的，同时也能减少网络中训练的样本数量。通过对大量故障数据的分析，将时频域中的13个不同特征量及故障发生后5ms内的电流做为故障分类数据，从而提高了故障的分类准确率。通过PSCAD/EMTDC进行仿真，结果表明：该方法能够很快识别各种故障同时准确率也非常高，受过渡电阻、故障时刻及故障位置的因素影响较小。下图为粗神经网络的故障分类模型。董天祯在研究现有架空配电线路故障检测系统不足的基础上，提出了一种基于神经网络的配电线路故障检测系统。该技术针对复杂的10kV配电线路进行了研究，将配电线路上的数据采集器进行相关数字转化从而实现编码，利用载波通信将信号数据传送到总部；由总部对各种数据进行去噪及解码处理；然后将数据通过反向传播算法进行神经网络训练，最终得到故障信息，该技术能准确的测量配电线路中的故障位置。
3、10kV配电线路故障排查方法
3.1遥测绝缘电阻排查
同其他的配网故障排查相比，此技术最为简便、容易操作。具体原理为依靠兆欧表来测得配网线路电阻，通过分析线路阻值大小、数据、动态变化特征等来分析线路是否出现故障，当发现阻值较大，意味着此线路有故障发生，对此可以围绕该条线路来逐步检测并排查出故障点位置。
3.2尝试性送电排查
故障问题出现后，由于故障位置难以确定，再加上配网线路数量较多、分支较多，复杂的配网线路内很难及时定位故障点的情况下，可以尝试采用送电试探的方法，例如：试着合闸送电，来对应排查故障问题，送电顺序为：主线、支线，再凭借试送电源来对应定位故障与非故障区域，实现精准排查，从而有效得出故障点位置。
3.3 MODS系统的应用
故障在线检测系统的应用，能够通过对电网故障进行定位，以提高线路检修效率。故障在线监测系统包括问题电路在线监测系统、问题电路指示系统和和配电线路网络智能监控系统等。故障在线监测系统在电网中的应用，改变了传统配电线路故障检测模式。首先，将故障定位装置安装在变电站输出门，能够通过对电路运行的具体情况进行准确合理的判断，以确定电路故障的具体位置。其次，在用户电压引线附近安置故障定位装置，能够对电路故障原因进行准确判断，看其来源于线路自身还是用户。最后，在线路分支和线缆上安装故障定位系统，当出现电路故障的时候，能够对故障线路的范围进行明确的判断，很大程度降低了检修人员的工作难度，提高了线路检修质量和效率。
3.4变电所排查与线路排查
有效配合故障问题出现后，第一步需要锁定变电所，来排查故障，当发现故障问题时，判断故障类型，假设是短路故障，则可能引发二次故障，此时则要重视深入排查，实行再次排查，不能单纯地认为故障仅出现在变电站内部，同时，也要对外部线路实施有效排查，要本着细致、深入、认真的原则来排查，在变电所内排查与外部线路排查的有效配合下，才能最为深入地排查出故障问题，同时最有效地解除故障，控制故障的再次出现。同时，为了提高配网线路故障定位与排查的技术等级与工作效率，必须不断地优化并完善工作人员的技术水平、工作质量，全面提升其技术等级，加大对工作人员的技术培训力度，定期加以考核。
结束语
10kV配网故障定位与排查是一项技术性、专业性极强的工作，不仅需要专业工作人员的精力的投入，还需要先进故障排查技术的支持。需要注意的是，故障定位系统的运用要切实结合所用地区的具体特点，例如：地理条件、地形状况、地貌特征和线路距离等。为了保护线路安全，防止出现线路过热现象，应该将自动断开装置配置于干线和支线连接的位置。
参考文献：
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论文作者:丘嘉凯
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/11/28
标签：故障论文; 线路论文; 技术论文; 网线论文; 神经网络论文; 方法论文; 误差论文; 《基层建设》2016年19期论文;