关键词：配电线路；断线故障；故障诊断；断线保护
引言
配电线路的运行环境复杂，因此容易受到外界的影响，发生断线故障，因此加强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，为了确保配电线路运行的安全性，本文将从配电线路断线故障原因出发，深入研究配电线路断线故障的检测与定位技术，以供相关从业人员借鉴学习。
1单相接地故障分析
1.1单相不断线接地故障
该故障主要表现为：故障相电压降低（不完全接地）或为零（完全接地也即金属性接地），另两相电压升高，大于相电压（不完全接地）或等于线电压（完全接地），稳定性接地时电压表指针变化较小，若电压指示变化频繁，则为间歇性接地。中性点经消弧线圈接地的系统，则可见消弧线圈动作，产生中性点电流。发生弧光接地时，可能还会产生弧光过电压，非故障相电压升高较大，甚至可能烧坏电压互感器。
1.2恶劣天气
夏季是雷雨天气多发的季节，雷雨到来时常挟带着强风、暴雨、闪电、雷击，甚至还会伴随着冰雹或龙卷风出现。孝昌县地区线路大多依然采用传统的防雷保护设施，防雷性能较差难以满足如今配电网发展的需求，当雷直击导线和塔顶时，使线路表面的电压值剧增超过线路绝缘耐压水平时，配电线路将会被击穿，容易引起线路断线故障。线路上电气设备老化严重加上自身工艺质量差容易被雷击穿，从而绝缘性能大大降低或导线脱落到横担上引发接地故障。孝昌县地处大别山南麓，以丘陵山地为主，部分农网线路处山区，冬季尤其是入冬和倒春寒时易遭受覆冰灾害，诱发导线舞动，发生线路过荷载和绝缘子串成频繁冰闪等事故，造成杆塔螺栓松动导线脱落、倒杆断线、绝缘子绝缘强度降低甚至损坏等现象。大风天气，树枝、路边广告牌、彩钢板等异物被风吹起搭落导线上，压断线路而发生接地故障。
1.3单相断线负荷侧接地故障
由于是负荷侧接地，在系统变电站的绝缘监视指示变化很小，绝缘监视变化的原因是断线后的电容电流变化引起的。断线点后的线路与系统通过配变联系，其电容电流值减小为零，若断线后的线路所占配电系统线路总长度的比重较小，这种变化基本可以忽略。
1.4主馈线故障
故障发生在主馈线上，母线至故障点沿线各测量点都会感受到断线故障特征，若存在分支负荷电流，则越靠近故障点感受到的断线故障特征越明显，而故障点下游所有测点感受到的故障特征相同。若分段开关采用断路器，为确保选择性，可采取阶梯时限配合原则来确定不同位置处断线保护的动作时限，越靠近电源，动作时限越大。若只有馈线出口开关是断路器，其他分段开关是隔离开关，则馈线出口开关可设置最小动作延时，然后依靠自动化系统根据电压变化确定故障所在区段并隔离故障，然后恢复对非故障区域的供电。
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2配电线路单相断线故障保护方法
2.1单相断线故障的检测
断线保护启动后，需对是否发生断线故障以及断线故障位置做出判断，本文选择易获取的相电流和相电压构成断线故障判据。其中电流判据为主判据，用来判断是否发生断线故障；电压判据为辅助判据，主要用来确定是否接地和故障位置。当系统处于轻空载运行状态时，直接采用电压判据作为断线故障的主判据。
2.2配电线路断线故障的精确定位
切断测试技术与脉冲电流法都是配电线路断线故障的常见定位方法，在实际的检测与定位过程中，存在一定的误差，因此相关工作人员应该使用释放音频信号等技术，作为辅助定位的方法。首先，相关工作人员应该对配电线路故障点进行粗定位，在一定范围内找到故障点的位置，然后对其施以高压脉冲电流，并用专业仪器对线路两端的电源电阻进行测量，从而对配电线路断线故障点进行准确定位。在最终定位之前，相关工作人员要注意采取保护措施，以免在精确定位的过程中，对配电线路造成损害。
2.3单相接地处理方案
造成配电线路单相接地原因大致有：配电变压器台上的熔断器绝缘击穿；导线断线落地或搭在横担上；导线在绝缘子中绑扎或固定不牢，脱落到横担或地上；因风力过大，导线与树木刮擦；配电变压器高压引下线断线搭落在横担上；配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地；绝缘子、避雷器等绝缘击穿；同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落，搭在下排导线上；鸟害；飘浮物（如锡箔纸、铁丝等）及其它偶然或不明原因。当10kV配电线路发生单相接地时，监控人员应及时汇报调度员并做好记录。调度员一般可以通过逐条试拉找出接地线路。试拉时要遵循以下原则：先拉架空线路后拉电缆线路；先拉分支多线路后拉分支少线路；先拉较长线路后拉较短线路；先拉负荷轻的线路后拉负荷重的线路。当拉开某条线路时，系统接地信号消失，则该线路就是发生单相接地的线路。找出接地线路后调度员应立即通知变电站运行人员去站内检查设备、通知配电线路运行维护人员巡线、通知高压检查员检查用户设备。在系统未发生谐振前，接地线路一般仍可以继续保持运行1~2h。
2.4加强线路运行管理
定期组织线路巡视，发现缺陷及时处理。入冬前对易覆冰区域电气设备进行全面检查，如紧固每一个螺丝、补齐缺失器材、更换不达标的绝缘子等。在导线上安装阻雪环、平衡锤，使聚结在导线上的冰雪自行滑落；或者在线路上涂一层憎水性和憎冰性的固体涂料，减少水和冰的附着力，以提高线路抗覆冰的能力。
结语
1)配电线路发生单相断线故障后，负荷侧线电压不再对称，会出现负序和零序分量，影响负荷的正常工作，需要尽快隔离故障。2)断线故障发生后电源侧线电压仍然对称，不影响同一母线上其他非故障线路的正常供电，但会出现零序电压，对系统绝缘有不利影响。3)断线故障不会带来电流的突增，但会导致某些相电压的升高，因此对保护的快速性要求可稍低。4)依据故障线路各相电流、电源侧和负荷侧各相电压的变化规律，能够对是否发生断线故障、断线故障类型及断点所在区段进行可靠判断。5)与采用序分量的断线保护判据相比，基于相电流、相电压的判据不仅实现方便，而且能够较好克服互感器断线、非全相运行、系统不对称等异常情况的影响，对于轻空载线路断线故障也能够正确判断。
参考文献
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论文作者:陈勇
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/16
标签：断线论文; 故障论文; 线路论文; 判据论文; 单相论文; 导线论文; 电压论文; 《当代电力文化》2019年 19期论文;