摘要：随着经济的发展，用电需求不断加大，电网的进一步发展，配电网络的复杂程度越来越高，当发生线路故障停电时影响较大。这时，配电线路故障的快速查找和复电就显得尤为重要。故障原因复杂多变，千头万绪，查找起来有一定难度。配电线路快速查找不仅关系到供电可靠性，还直接影响到用户满意度。为了有效地提高配电网络的故障查找和处理速度，提高供电的可靠性，本文从10kV配电线路故障常见的产生原因、配电故障类型进行分析，并结合实际，讨论了常用的几种故障查找手段及应用范围，为日常工作中提高故障查找效率，缩短停电时间提供一种思路和方法。
关键词：10kV配电线路；故障查找；故障原因
前言
10kV配电网络是最普遍的配电系统，直接联系千家万户，为客户提供电能。其安全性、稳定性直接影响到居民的日常生活、工厂的正常生产。为了有效地提高配电网络的故障查找和处理速度，提高供电的可靠性，同时保障抢修人员的人身安全，本文将结合实际案例，探讨现在使用的各类配电线路故障查找方法及其优缺点。
一、配电线路常见故障及其产生原因
由于配电线路的复杂程度远超输电线路,线路会跨越河流、建筑、树木等，所以配电线路故障的产生原因也是多种多样，具体可分为以下几个方面：
1外力破坏引起的故障
由于配电线路大部分架设在公路边上，所以这些线路很容易遭到行驶车辆的碰撞破坏，造成断杆、倒杆等事故。城市基建或者市政施工时，可能造成的挖伤挖断地下电缆，或者起吊作业等施工机具过高过长导致触碰带电部位或者破坏架空线路杆塔等。违章建筑或树木距离线路过近，威胁到线路的安全运行。导线悬挂异物如风筝，漂浮的塑料垃圾等都会对配电线路造成危害。动物危害会造成电力设备短路获接地，破坏电力设备的安全运行。盗窃引发的电力设备损坏。
2自然灾害造成的故障
台风、雷击、冰雪、地震等也会造成电网故障停运。雷击引起的接地短路故障是非常常见的故障类型。其表象有绝缘子击穿、碎裂，变压器烧毁，避雷器焦黑爆裂等。
3树木生长导致的线路隐患
靠近线路树木生长过快，容易导致线路对树木放电，从而引起接地故障。遇上大风天气，树木倾倒容易压迫导线，危害线路安全。
4配电设备本身造成的故障
在运行过程中，设备老化、过载等原因造成的故障；在运维过程中，对设备操作不当造成的故障；设备维护不到位，如绝缘子脏污引起的闪络接地。[4]
二、故障类型及产生原因
在日常工作中，按照技术性质划分，配电网络的故障可分为三类：短路故障、接地故障和断线故障。本文将分别对这三种故障进行分析，了解三种故障的特性，从而探讨如何查找和处理故障。
1短路故障
短路故障是电网运行阶段最常见的故障之一，常见发生因素有：雷电击穿、过负荷击穿、外力破坏、绝缘老化、小动物等。
2接地故障
接地故障在日常运行中也很常见，发生的因素与短路故障的相似：雷电闪络接地、绝缘子脏污闪络接地、外力破坏导致的断线接地、高杆植物生长导致线路对植物放电造成的接地、小动物破坏造成绝缘损坏接地等等。
3断线故障
断线故障较为少见，造成断线故障的常见因素有：施工等外力因素造成线路破坏而断线，台风等自然灾害造成的倒杆断线，还有雷击破坏造成的断线等。断线的表象都较为明显，例如系统缺相，线路出现明显断开点等，故障容易查找排查。
三、故障处理原则
线路故障查找与处理工作是指在保证人身安全的条件下，最大限度地保证电网设备安全的情况下，用科学有效的方法以最快的速度判定故障点位置以及故障性质，隔离故障区段，恢复非故障区段的供电，进而消除故障。因此在进行线路人工故障排查工作时，应遵循以下三大原则：安全性；准确性；及时性。
1安全性
电力行业的一切工作均将安全视为最高准则，无论什么工作都要在安全的前提下开展。而安全又可以分为两个方面，分别是人身安全和设备安全。其中人身安全理所当然是最重要的，在进行故障排查工作之前，要进行作业风险评估，做好相应的预控措施，准备好充足的工器具和防护用具，准备好线路图纸等措施都可以减少作业过程中对人身安全的威胁。同时，在查找故障的过程中应保持高度警惕，与带电部位保持安全距离。
2准确性
查找故障需要准确查找，利用科学有效的手段查找故障点，判定故障的性质，并隔离故障区段。对于未引起自动跳闸的故障，隔离故障区段可防止行人或工作人员触电身亡。如果故障已引起自动化开关的跳闸，准确隔离故障区段，可以恢复非故障区段的正常供电，有利于缩小故障引起的停电范围和时长，提高供电的可靠性。
3及时性
对故障的排查查找和处理，目的是为了尽快消除故障，恢复供电。所以对故障的查找应及时，将各种常用的故障查找方法以合理的先后顺序搭配使用，能缩短故障查找的时间，提高工作效率。另外，在查找故障过程中，遵循先主干，后分支的策略，先排查处理主干线的故障，再处理分支线故障。
四、常用故障查找方法
首先，应和值班调度员取得联系，了解变电站10kV线路保护动作的情况、馈线自动化开关的动作情况及电网的运行方式等，根据故障表现情况初步判定故障发生的原因及故障可能的范围。
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其次，抢修人员根据需要，可向值班调度员申请将故障10kV线路转冷备用，做好相应的安全措施。若为做好安全措施，抢修人员应按带电巡线的要求查线。
再次，在查找故障前，抢修人员要熟悉和掌握线路接线图、路径、地理位置和环境、设备缺陷情况等，对线路可能存在的危险点应做到心中有数。
1全面巡视法
当线路发生故障后，抢修人员对照线路图纸，分析线路环境和历史运行情况等，判断可能发生故障的点，对线路薄弱点或缺陷地带进行重点巡视，若未能发现故障，应对线路进行逐段排查，直到发现故障点为止。
另外，当线路发生短路故障时，在找到故障点后，应从故障点出向电源侧全面巡查一遍，特别是对线路薄弱点进行重点排查，以免因为短路故障电流过大，导致故障点前段线路的薄弱点受损却被忽视。
全面巡视法的优点在于不需要太多的专业设备，是最基本的故障查找方法。缺点在于需要较多的人手和较长的排查时间，要求人员对线路状况熟悉，而且难以发现电缆故障和隐性故障。
2绝缘摇测法
绝缘摇测法是指使用2500kV绝缘兆欧表分别测量线路的A、B、C三相的绝缘电阻，若绝缘电阻值在0.5兆欧以上，线路基本正常，若小于0.5兆欧，则存在接地故障或短路故障，但绝缘摇测法一般用于测量接地故障。
绝缘摇测法要求在非雨天或非潮湿天气时才能执行，比较适用于长度较短，配变或分支线较少的线路。在进行线路绝缘摇测前，工作人员应先与值班调度员联系，将待测线路转为冷备用状态，将线路上所有配变或支线开关断开，跌落式或刀闸拉开，做好安全措施，确保不会向试验线路倒送电，并验明三相却无电压后方可开始摇测。其次，合理选择线路绝缘摇测点，在线路的最大分段点（能将线路分成前后长度最接近的断点）两侧，对线路绝缘进行摇测，也可以将符合以上条件的某一支线视作整体线路进行绝缘摇测。将摇测点两侧绝缘值进行比较，较低的一侧应为故障段。这种方法既适用于对线路进行绝缘水平的监测，总体掌握线路绝缘情况，又适用于用传统处理方法查找不出线路接地故障时的情况。
3设备仪器应用法
(1)线路故障指示器
线路故障指示器是应用在配电线路、电力电缆及开关柜进出线上，用于指示故障电流流通的装置。[1]一旦线路发生故障，巡线人员可借助指示器的报警显示，迅速确定故障点，排除故障。使用线路故障指示器可以缩短查找时间，缩小查找范围。故障指示器由白色变成红色，说明此处流过了短路接地电流，一相变色表明该相负荷侧有接地故障，两相或三相变色表明变色相负荷侧由短路故障。
(2)电缆故障查找仪
电缆故障查找仪是一套综合性的电缆故障探测仪器，它能对电缆的高阻闪络故障，高低阻性的接地，短路和电缆的断线，接触不良等故障进行测试。电缆故障查找仪配备声测法查找仪，可以用来准确测定故障点的精确位置。特别适用于测试各种型号、不同等级电压的电力电缆及通信电缆。
(3)电缆振荡波局放测试
振荡波局放测试是利用 外施电压在 一定条件下，缺陷处电场畸变程度超过临界放电场强时激发局部放电现象，局部放电信号以脉冲电流的形式向两边同时传播，在测试端并联一个耦合器收集这些电流信号并实现查找的方法。[5]
振荡波局放试验能够通过波形图谱反映出电缆中间头施工时绝缘本体划伤、压接管毛刺未打磨、接头错用绝缘胶带等缺陷，还能反映电缆整体绝缘老化或受潮的情况，是一项实用的电缆故障预防性试验。
在惠阳地区，会对运行5年以上，长度超过2公里的电缆进行振荡波局放试验，以达到在故障之前找到并排除电缆薄弱点的目的。
五、常用故障查找流程及案例
通常，在出现线路故障时，首先需要与配网调度联系，确认变电站出线开关或线路自动化开关的动作情况，根据开关和继电保护动作的情况，结合线路薄弱点或缺陷等情况，初步判断故障点可能的位置。然后用全面巡视法，对线路进行故障排查。在巡视过程中，可结合线路故障指示器的指示判断故障位置，缩短查找时间。
当全面巡视无法精确查找故障点时，可用绝缘摇测法对线路进行逐段排查，确定故障所在区段。然后将故障区段隔离，将非故障区段恢复送电，再精确查找故障点的位置。若故障点位于地下电缆，可先查看电缆终端头和中间头有无故障烧坏情况，若中间头和终端头均无故障，则可利用电缆故障查找仪测定电缆故障的位置。
在精确查找故障点位置之后，根据故障的具体情况办理抢修工作票，并做好相应的安全保障措施及获取工作许可手续后，在开展故障抢修工作。在故障清除后及时恢复供电。如以下案例：
案例:2018年12月11日11时50分，淡水站崇雅线F1园桥支线#6塔6T01开关跳闸。值班人员组织进行线路巡视，无发现故障。然后对6T01开关进行试送电，试送电不成功，6T01开关跳闸。然后，值班人员对线路进行了逐段的绝缘摇测，最后确定故障点在兴耀支线#1塔至曾公坑支线#1塔电缆。对故障区段隔离之后，恢复非故障区段供电。
六、总结及展望
目前，故障排查手段主要依赖人工排查，通常都用全面巡视法和其他故障查找手段进行故障查找，如果各种手段得到合适的运用，将大大缩短故障查找时间。但是，人工排查查找故障的效率始终有限，且人工排查要求工作人员对线路状况要有较高的熟悉程度。所以，未来配网自动化的普及使用，将配电线路的故障隔离和恢复送电交给自动化设备，这将大大提高故障隔离和恢复送电的速度，也更有利于故障查找工作的开展。
参考文献:
[1]张煜荣. 10kV电缆故障查找方法以及对策分析研究[J]. 山东工业技术,2014,(18):181+240.
[2]卢宜滨. 浅谈10kv配电线路的故障查找及处理[J]. 科技创新与应用,2013,(25):171-172.
[3]余英,薛荣,黄荣辉,毛骏,黄超.10kV电缆振荡波局放测试的理论分析与试验研究[J].高压电器,2014,07:88-93+99.
论文作者:黄笑如
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
标签：故障论文; 线路论文; 电缆论文; 区段论文; 断线论文; 情况论文; 支线论文; 《电力设备》2019年第5期论文;