摘要：当代社会生活越来越离不开电力，居民享受着电力发展给人们带来的便利，而且电力行业在社会中各行各业应用越来越广泛。为了满足人们对电力的需求，如何在10kV电网配电线路故障时，快速地定位故障区域是电力系统运行时的难点。因此，本文针对10kV电网的配电线路故障定位技术做了详细的阐述，并对这项技术的应用做了详细的说明。
关键词：10kV电网；配电线路；故障定位技术
在现代化生活中，电力作为社会文明的标志应用在人类生活的各个方面。而10kV电网作为电力输送的主要设施，需要电力企业经常性围护，出现故障要及时维修。现在的10KV电网作为常用的接地供电装置，在实际运行中，若发生因为电流值低而出现电路中断和接地短路时，则会严重的影响了电力输送，以至于给人们生活极大的不便。因此，对10KV配电网进行定期的故障检修和日常排查具有重要意义。
1. 配电线路故障定位技术的原理
10kV电网主要包含两种应用形式：一种是顺序连接配电，另一种是树状配电。树状配电使用较广泛的形式。10kV电网主要为城乡居民进行供电，其设立较为分散。在自然条件恶劣的时候，如大风和强降雨天气，易发生单相接地的状况。虽然单相接地不影响用户用电，但是对变电设备损害严重。致使电网不能正常地运行。为了不危害电网，应在先单相接地的情况时及时检修。排修过程主要分为故障定位和故障分离两个步骤。其中故障定位在于电路监测和电路指示两个系统的故障。
1.1电路监测
10kV一旦出现单相接地故障，接地瞬间电网易释放大量的电压和电流。在超出正常标准值时，电路在监测系统中数值出现波动，从而显示电网的故障。如果因为10kV电网不能承受瞬间过大的电压和电流，则直接形成短路或者跳闸，故障点更加容易准确判定。
1.2电路指示
电路指示器主要安在电路引线和主供电线路上。电流流经线路的导体会引起该部位的电路磁场变化，而当单相接地时，电网中因电流变化引起磁场变化，直接显示在指示器上。大量的电流在超出标准值时，指示器会发出警告信号。
2. 先进的故障定位技术在10kV配电网中的应用
国外的故障点位技术发展较快，如美国的零序过电流保护机制可切出故障线路；日本使用脉冲信号注入显示故障定位。但是在我国，主要采用人工排查的方式，最近才引进了日本的故障定位技术，并逐步研究零序电流互感器，通过对电缆线路的采样实现零序电流分量等。就目前，我国使用的是线路故障在线定位系统MODS。它主要由故障检测、故障指示、配电线路监测、接地信号交换器几个装置组成。
2.1 MODS系统应用
2.1.1故障检测
MODS在10kV配电网中通过比较接地瞬间的电压和电流的相位，根据值的偏差确定电路故障。由于接地瞬间电压和电流流量超过电压流量，MODS会将此异常数值反馈到电路监控系统。经过计算机对数据进行定位分析，确定故障地点。若线路短路或断路，电站会自行跳闸断电保护电路系统。则此数值一样会传回电路监控系统。
2.1.2故障指示
当线路中电流大于预先设定值时，磁场变化的指示屏通过状态的不同，显示不同的故障问题。白天故障翻牌，晚上故障发光。电力公司为方便查看10kV配电网的状况，则将故障检测器安在分支线路负荷开关处；故障指示器安在设备引落线和同一供电区内的分支线路上。
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2.1.3配电线路监测
这是配电线路故障定位的核心部分。由工业控制计算机、软件装置、接受发射装置等构成。该系统可以将传递过来的信号进行处理转换，以易于理解的方式显示配电线路的故障。同时连接警报系统，将该电力信息发送到电力工作人员的手机上，方便维修人员及时对10kV配电网的问题进行排查维修。确保线路安全运行和正常供电。
2.1.4应用功能
在10KV电网配电线路的不同部位安装MODS系统，其应用功能就会不同：如MODS安装在变电站出口，可以分析线路出现的故障，是站内的还是站外的；如MODS安装在长线路的分支部位和中段上，可以分析出现的故障，是分支部位还是故障的线路上；如MODS安装在电缆分支箱或者高压柜上，可以显示出故障的线路；如MODS安装在用户专用设备的高压引落线部位，可以分析故障所涉及到的原因与用户自身有没有关系；MODS安装在电缆线路连接和架空的部位，可以分析电缆段可否是故障发生的部位。
2.2零序过流保护技术应用
2.2.1原理
这种技术是指一个线路中有正序、负序和零序三种电量，在一个回路中的导线需要穿过同一个电流互感器，互感器回路零序时，电流为零。当线路出现漏电时，电流矢量再次穿过互感器，矢量和不再为零，互感器次级形成输出电流。因此形成在漏电时对线路的保护。零序电流技术主要分为选线监测装置、消弧线圈补偿装置、警报系统等。
2.2.2应用
当出现单相接地的状况时，各出现零序电流发生变化，消弧线圈补偿装置检测到接地信息，同时传给选线监测装置。消弧线圈补偿装置会对单相接地后电流进行补偿，如补偿后零序电流明显减小，则报警系统不报警。如暂态电流仍然持续加大，一方面选线监测装置快速将信息传递给计算机进行数据分析，进而判断故障线路。另一方面对零序电流进行实时监控，当零序电流的达到限值，则报警系统开始报警，线路故障形成。同时工作人员会接收到故障信息并进行处理。
这种技术装置较为简洁，故障线路和非故障线路在零序电流值上存在很大的差值，还存在暂态电流，幅度相比较于稳定的电流能够相差数倍到十几倍。故障点会不断地产生暂态电流使差值更大。通过零序电流值的前后对比可以准确直到故障点所在之处。零序电流保护技术利用线路本身的保护装置，进行数据的实时采样，无需独立安装额外的系统。通过选择判定过程中补偿前后零序电流的数值，确定线路是否达到正常。这种装置较MODS更加灵敏，同时具有一定的自我修复性能。但是目前该项技术在我国尚属于研究阶段并未投入使用。该技术在美国已经发展成熟，并且在美国电力行业广泛推广使用。
3. 结束语
通过先进的方法对10kV的配电网进行故障定位，减少大量人力物力的排查，同时节约了电力部门时间。以故障信号自动化传导至计算机，经过信息的处理能够有效的筛选甄别故障信号，从而是电力检修人员大大减少了作业负担，实现对故障的精准定位。而MODS技术和零序电流技术，在使用上有着极大地不同。MODS技术传送外号不受外部天气影响，在故障维修时能够正常运转，使用环保材料，更加节能高效。但是需要安装专门的设备在电线上，且位置的选取对电流的监控也产生不同的影响。零序电流技术在设备上不用额外加装专门的设备，监测电流更加灵敏。可以通过借助10kV配电网的保护装置瞬间发信，从根本上节约了人力安装的繁琐，而且具有有效规避电炉拉停的保护机制。但是在10kV配电网短路和断路时，会对零序电流信息反馈造成一定影响。目前我国的电网技术主要以MODS为主，但是未来将主要在零序电流技术上进行开发研究，实现对10kV电网的全面升级。从而使电网的故障定位技术更加精准，电力供应更加高效、简介、顺畅。
参考文献：
[1]严风，刘文轩，董维.新型10kV配电线路综合故障定位方法[J].电力系统及其自动化学报，2012（24）.
[2]刘自南，李冰，张占龙.配电线路故障定位算法及系统实现[J].价值工程，2011（30）.
[3]王仁民，周全，蔡泽祥.配电线路故障定位技术及其在10kV电网中的应用[J].机电工程技术，2008（3）.
论文作者:张智
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/19
标签：故障论文; 电流论文; 线路论文; 电网论文; 技术论文; 电路论文; 装置论文; 《电力设备》2017年第17期论文;