引言
10kV配电线路发生故障后，一般采取的常规处理方式是全线人工巡视以及使用绝缘摇表对线路进行绝缘电阻摇测来判断查找故障，即绝缘测试比较法。88】= 由于绝缘摇表输出的直流电压有限(2500V)，电流输出只有1mA以下，这种方法在我国南方地区由于受气候潮湿影响，而且线路设备泄漏电流较大，有时候无法根据绝缘摇表摇测的数据对线路设备进行有效判断。
而变电站开关或线路柱上开关跳闸后，往往采用供电系统电源对跳闸线路试送电。这种试送电方式对故障线路设备和人员存在极大风险，不但可能引起大面积用户停电或电压质量受影响，而且对供电系统冲击极大，存在二次损坏线路设备的可能性，扩大故障范围，容易造成线路设备和人身伤亡事故。
目前市场上使用的10kV配电线路的直流试送仪，由于该仪器输出的直流电压达到8-10kV，电流输出达到50-100mA以上，不仅解决了绝缘摇表在气候潮湿环境下不能使用的问题，而且解决了避免使用供电系统进行试送电的问题。由于直流试送仪是采用断开线路分段开关或拉开高压熔断器分段试送的方式，只能将故障线路范围缩小，不能快速排查故障点，仍然需要使用人工巡视检查或者其他方式配合排查故障点，非常费时费力，效率低，增加工作难度和强度。
针对此问题，结合实际情况，设计出一套既能实现试送功能，又有快速故障排查定位功能的装置。
1、方案设计
目前，市面上现有的针对10kV配电线路直流试送仪，功能已经相对完善，使用效果也比较好，因此直流试送功能应该保留。直流试送仪排查结束时故障剩下最小的故障段，多数情况下有1-2km的范围，隐性故障点很难用人工巡查的方式找到，因此仍然需用技术的手段来排查定位。
当线路有故障时，故障点的电阻往往很低，很多情况时表现为接地，但是有时会表现为低压情况下为高阻，高压情况下为低阻。
线路低阻时给线路施加一定频率的低电压信号，因为故障点前后的信号差别比较大，通过在不同点检测就会找到故障点。
对线路高阻的情况，理论上将一定频率的信号电压提高即可，考虑到现有的直流试送仪已经可以提供输出直流电压8-10kV，因此可以将一定频率的信号与直流试送仪输出的直流电压复合起来施加到故障线路上，通过检测故障点前后的信号差，从而排查到故障点。
直流试送仪输出的直流电压可以调节，因此对线路低阻的情况也是可以解决的。
2、仪器的设计
2.1 仪器的硬件构架
图1
由智能试送故障排查定位主机、定位组件和移动终端三部分组成。智能试送故障排查定位主机既有替代供电系统对线路试送电的功能，又有故障排查定位功能。在不变接线情况下将特殊频率信号叠加到直流高压上后施加到线路上；定位组件的接收卡钳加在待测线路的不同位置上接收特殊频率信号，依据信号强度大小以及手持接收移动终端定位功能，经过特殊算法指示故障距离，并通过手持接收移动终端显示出故障点。
2.2 智能试送定位主机
第1部分智能试送定位主机包括电源电路、升压电路、输出接线装置、管理电路、特频定位电路、彩屏显示电路、语音播报电路、自动放电电路、接地保护电路和过流保护电路，如图1所示。
图1的彩屏显示电路对整个操作过程进行显示监控，使用阳光下可视显示屏，方便用户观察，并且带触摸设置功能。语音播报电路对整个操作过程进行辅助声音提示。
图1的彩屏显示电路和语音播报电路对线路试送时的结果分“此线路正常”、“此线路有隐患”和“线路有故障”提示和播报。
图1的特频定位电路产生大于100kHz的持续特定高频信号，利用载波的方式先加到升压电路的出口，再通过输出接线装置加到故障线路上形成定位信号。
图1的接地保护电路具有接地不良好禁止启动功能，过流保护电路具有过流及输出短路保护功能，自动放电电路具有试验结束或意外断电后对存储在仪器及线路的电荷进行放电的功能。输出接线装置对高压输出线进行缠绕整理，配制的高压输出线为长30米耐压直流电压30kV的硅胶线，以适应现场需要长输出线的要求，方便携带使用。
图1的整个电路安装于可以手提的工程塑料箱内，抗压防潮，方便携带。
2.3 定位组件
第2部分定位组件包括接收卡钳和可组装连接的绝缘杆，其中接收卡钳内置滤波电路、检测电路、电源电路、管理电路和发射电路。电路组成如图2所示。
图2
图3
图2的发射电路内置SIM卡，可以通过GPRS连接到互联网。整个电路安装于可以防水工程塑料接收卡钳壳体内，卡钳一端带有活动卡扣，可以方便卡接待测试线路，卡钳另一端可方便旋接可伸缩的绝缘杆。
2.4 移动终端
第3部分移动终端由手机APP专用接收软件安装于智能手机内，用于接收显示接收卡钳检测到的信号。移动终端包含有故障位置距离远近提示及卡钳电池电压显示功能。
手机APP专用接收软件可安装于多部智能手机内，可以多人监测线路故障位置的查找过程。手机APP专用接收软件及智能手机，也可以设计为带液晶显示器的手持专用接收器来替代实现。
3、仪器的操作步骤
3.1整体使用流程图
如图3所示，首先借助第1部分智能试送定位主机的试送功能，将直流电压加载到故障线路上进行测试，通过故障线路的刀闸开关分段排查，确定到不能再分段为止；然后借助第1部分智能试送定位主机的定位功能，将特频信号随直流高压加到故障线路的最后分段上，多数情况下有1-2km的范围，约二十个左右杆塔，此时再用第2部分定位组件的接收卡钳结合第3部分移动终端对杆塔的线路进行测试定位，根据手机APP软件提示来走位查找，找到故障点后定位即完成。对故障点修复处理后，再次借助第1部分智能试送定位主机的试送功能，对故障线路段及全线进行试送，试送合格即抢修结束，可以恢复送电。
3.2定位接线及说明
如图4所示，智能试送定位主机输出大于100kHz的断续特定高频信号，并将此特殊频率信号叠加到直流高压上后施加到线路上；定位组件用于感应输出的检测信号，处理并发送检测数据及位置信息；移动终端用于接收检测数据及位置信息，并将测试结果显示出来。
图4
4总结
本套仪器集合了自动放电功能、接地不好禁止启动高压功能、过流保护功能于一体，并且不需要另外续接线进行试验，操作简单，特别适合现场作业，整体轻便，防水抗压设计适应运输和户外环境要求。整套仪器充分利用现代电子硬件技术的进步和手机软件智能化的发展成果，智能化提示操作过程及结果，不仅可以解决单相接地故障，而且可以解决两相、多相或者多点接地问题，特别是有隐患接地故障，即线路可以送电使用但在环境湿度大时又频繁跳闸断电的问题，满足潮湿环境下快速准确找到故障点的要求，快速达到送电试验的目的。
作者简介
何达秋（1964-10-17），男，汉族，广西贵港市，高中，配电线路工高级技师，主要从事10kV配电线路设备运维相关工作。
论文作者:何达秋,黎山平,李国兴,韦家铭,谢国夸
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/11
标签：线路论文; 故障论文; 电路论文; 卡钳论文; 功能论文; 信号论文; 终端论文; 《电力设备》2019年第3期论文;