有关10kV配电线路断线故障的检测与定位论文_李维东

(国网宁夏电力有限公司彭阳县供电公司 宁夏彭阳 756000)

摘要:由于10kV配电线路运行所处的环境比较复杂,所以容易产生很多的故障,其中以短线故障最为频繁,因此,加强10kV配电线路的断线故障的检测就尤为重要,直接关系到整个电网的运行水平,为了确保10kV配电线路运行的安全性,本文将从10kV配电线路断线故障原因出发,深入分析10kV配电线路断线故障的检测与定位技术,以供参考。

关键词:10kV配电线路;断线故障;检测;定位

一、10kV配电线路断线故障的原因

1.1、电力电缆断线故障的原因

电力电缆断线故障指的是线缆中芯体功能正常的基础下内部的导体出现短线的情况,导致电力运输受损,从而引发故障。导致短线故障出现的原因主要包括两个方面:短路造成的故障以及外力原因导致的故障。不同的故障具有不同的特点,因此在处理时需要选择合适的方式。

1.2、架空断线故障的原因

第一,在配电网线路发生了故障后,电压的大小跟断线故障点的位置是紧密相关的,有很多的配电设备未检修或久未更换,就会产生配电设备不能正常工作而引起的线路事故。第二,在线路以及线路上的设备遭到雷击后,很容易会出现绝缘子损坏、线路断线、避雷器损坏、配电变压器烧毁等一些电网线路事故。第三,导线在绝缘子上固定活绑扎不够牢固,导致线路脱落到地上或横担,进而造成了单相接地的故障;有些部分的拉线线路被盗后,导致线路落到了导线上;配电网变压器的高压接头断线,使其无法进行正常的导线连接;是配电网变压器的高压绕组的单相绝缘接地或击穿等。

二、10kV配电线路断线故障检测

2.1、单相断线的故障检测

10kV配电线路一旦发生断线故障,检修人员应该通过检测故障点两侧的电压情况,来判断10kV配电线路断线故障的性质,如果10kV配电线路故障点电源侧的电压升高,就可以确定10kV配电线路发生了单相断线故障,单相断线故障最明显的特点是故障点两侧的电压不平衡,电源一侧的电压会升高,另一侧的电压则会降低到原本电压的二分之一左右,这是因为负序电流的流向与线路电流的流向是呈相反方向的,因此,单相断线事故会影响到电源另一侧的供电情况。

2.2、多相断线的故障检测

配电线路多相断线的故障点检测与电压和电流的变化情况是紧密相关的,首先是电压的变化,电源侧的电压一般会保持相等或者升高至原先的电压水平,而负荷侧的电压就会降低甚至为零。电源侧的电压一般都是对称的且不会对线路造成影响,而负荷侧的电压都是不对称的并会影响线路的正常运行。其次也是对于多相断线故障以及接地的复杂故障的检测,两次以上发生断线故障之后负序的电流就会为零,故障前后的电流变化很大,可以根据这个来推测配电线路的故障。

2.3故障点粗测定位

(1)低压脉冲法。此方法依据的理论是微波传输理论,工作人员需加入脉冲信号在电缆故障相上,随后电波在传输的同时如果触碰到故障点,就会将一部分的电波进行反射,对反射的电波进行时间差的测量与计算,就能明确具体的故障范围。其测试接线如图1所示,黑夹子接地,红夹子接被测相线。

图1 脉冲法测试连线图

(2)高压脉冲法。这种方法是在高压作用下电缆故障位置会出现闪络点,对应的高阻故障就会实现转化,出现瞬间短路而发射的情况,工作人员只要分析反射波就能判断具体的故障点,这种方法又称高压闪络法。主要可以用于测试泄漏性高阻故障,接线如图2所示。

在图2中,VT表示调压器,PT表示交直流两用高压变压器,D表示整流硅堆,C表示储能电容。

(3)二次脉冲法。方法是工作人员要对故障电缆发射低压脉冲,在特性阻抗不发生较大变化的情况下,脉冲会在出现高阻故障点的位置而不进行反射,直到另一终端以后才会有反射的情况,工作人员则要记录这段波形,随后再次对故障电缆发射高压脉冲,通过击穿故障点使其发生转化并成为低阻故障,于是在应用的仪器中就会出现低压脉冲,低压脉冲在碰到故障点时会直接反射回来,记录下该波形。通过比对两次波形,出现交叉的点或者异常的范围则为故障点范围。二次脉冲法操作方便、功能较为全面,波形图简单易懂,能够较好的判断故障范围。

图2 冲闪法测试接线图

2.4故障点精确定位法

(1)冲击放电声测法。这是当前较为常用的电缆故障点定位方法,其通过在故障电缆上加一个高的冲击电压,在故障点发生闪络放电时会产生较大的放电声音,利用传至地表的声音可以通过定位仪准确找出故障点。

(2)音频法。如果是高压电缆两相、三相或是单相短路,其电阻对应值为零,放点间隙短路,应用上述其他的方法则不会听到任何放电的声音,也就无法对具体的故障点进行精确的定位,而采用音频法依据高压电缆两相线流动电流产生磁通相位并发生磁通变化的原理,就会出现放电的声音,最终判断故障点。

(3)声磁同步原理。通过对声测法进行不断的改进,采用电磁波和声波接受状况对故障点进行判断。当地振波信号与电磁信号同步时,表示故障点就在附近。

三、结语

10kV配电线路是否能够安全稳定的运行,这一点与社会大众用电是否安全可靠是密切相关的。随着电网系统的全面发展,10kV配电线路在其中所承担的作用也更进一步的凸显出来。然而由于受到多种因素影响,10kV配电线路断线故障常有发生。一旦故障发生将对人们的用电稳定和用电安全带来不利影响。为了能够迅速、有效地解决断线故障问题,对断线故障进行检测和定位必不可少。尽管针对我国配电线路断线故障的检测和定位研究已经取得了一定的发展和成就,然而今后的配电线路运行过程中还可能出现更多的难题和考验,只有不断的进行技术更新、实现技术突破才能解决层出不穷的问题,满足日益增长的用电需求。

参考文献

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作者简介:李维东(1985.9),男,宁夏彭阳县人,长春工程学院电气工程及其自动化,本科,研究方向:10千伏及以下配电网运行与维护。

论文作者:李维东

论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期

论文发表时间:2019/9/19

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