摘要：随着社会经济的快速发展，在目前的电力系统运行发展中，配网线路应用的较为广泛，但是在实际的应用中，由于受到内外因的共同作用，导致其单相接地故障频发，需要电力企业及时对其故障问题进行检修，避免其问题的加剧，造成供电安全隐患。
关键词：配网线路；单相接地；故障定位
引言
6kV、10kV和35kV供配网中，单相接地故障是出现最多的线路故障，特别是10kV配网，而相当多的接地故障（尤其是隐形接地故障，即软接地），如瓷瓶击穿、变压器内部接地、避雷器击穿、互感器接地、令克的绝缘子击穿等，常要耗费几个小时，甚至几十个小时才能查找到接地故障点。长时间不能恢复送电，不仅对社会影响很大，而且也使电力部门的售电量减少，直接影响到电力部门的经济效益。这种情况在农村的配网线路中更为常见，因而大大降低了配网的供电可靠性。故障巡检通常采用摇表和人工逐级登杆目测法来寻找接地故障点。摇表查线需将线路反复多次切割后一段一段地摇，操作复杂且耗时多，同时摇表只能摇到2～3kV，不能检测高阻接地或隐形接地故障；而人工逐级登杆目测法需耗费大量人力和物力，且耗时多。这两种寻线方法都难以适应目前的配网自动化发展。为此，本文基于“S注入法”原理研发“直流高压开路，交流信号定位”的DXJ－IV单相接地故障定位仪，用于10kV（35kV）配网单相接地故障定位，以到达停电查线更为准确、快捷、方便、轻松的目的。
1单相接地故障
输电线路，在运行的过程中，一旦出现了故障问题，将会给电力系统的安全运行带来极大的安全隐患，因此，需要重视运行中出现的接地故障问题。在目前我国的供电输电线路架设中，10kV应用的范围最广，同时由于其输电范围较为广阔，因此在建设的过程中，面临着较多的复杂地形条件，并且输电过程中的负荷量，变得十分分散，并最终造成其输电线路的多样化。在发生单相接地故障问题时，其已经接地，此时其两相对地电压，将会出现不断升高，并且最终成为线电压，该种电压，对其线路中存在的绝缘设备的运行性能、安全性有着极大的不利影响。另外，在该种故障情况下，其线路也会伴有一定的电弧出现，此时将会导致其运行线路上的具体电压值会不断加大，进而导致其电压过高情况出现，并且最终造成二次接地的短路情况。此时，需要检修人员及时对故障区域进行详细的检查，避免故障情况的加剧。在对运行的线路出现的单相接地故障问题，进行相应的检查时，可以使用试跳线路法，或者是通过小电流的接地选线装置，来对其故障的线路进行检查。如果其存在的故障问题，较为隐蔽，此时需要检查人员将其线路的支线进行拉合处理，之后逐一检查其故障问题，该种方法虽然可以将其存在的故障问题，进行检查，但是耗时耗力，不利于供电的尽快恢复。
2单相接地故障定位仪的主要技术
导致接地故障的原因很多，其中绝缘弱点造成接地故障发生的频率最高。绝缘弱点对地阻抗的大小不一，有些会达到20kΩ或更大；有些绝缘弱点对地阻抗是线性的（低压时也能发生接地故障），另外的则是非线性的（高压时才能发生接地）。而绝缘弱点的表象也是多种多样的，如绝缘子污闪、开裂等。传统的接地故障处理方法是逐次拉路选出故障线路，再用人工巡线目测法确定接地点位置，费事费力，与智能化电网的要求极不适应。而本文提出的单相接地故障定位仪性能优越，能快速、准确定位接地故障点，既能在接地故障发生时用于定位接地故障点，也能在线路检修完成后对线路是否会发生接地故障进行预诊断。单相接地故障定位仪由主机和信号电流探测器组成，可移动，接地故障时便于携带。其中，信号电流探测器为信号电流的专用寻踪仪器，只反映特殊的0～20kｚ信号电流，不反映工频及其各次谐波，所以用信号电流探测器对信号电流进行寻踪，就可找出接地分支和接地故障点的确切位置。当一条接地故障线路停电后，将主机输出端子SC1（输出1）接地，SC2（输出2）连接接地故障线路，并接通主机电源。依次按下主机“异频信号输出”和“确定”按钮后，主机就会自动输出30V超低频信号将接地点重新击穿，并以20ｍＡ恒流使接地点始终保持在一个接地状态；然后再注入一个频率为0～20kｚ，小于100ｍＡ的交流信号电流。这两种信号电流（直流和交流）沿着接地线路的接地相流动，最后流经接地点入地，并与大地构成一个闭合回路。因为信号是通过接地点入地的，所以特殊信号电流的入地点就是具体的接地点的确切位置。
3设备的组成与操作原理
单相接地故障定位仪由信号发生装置、信号采集器、信号接收定位器构成，如图1所示。信号发生装置在故障配网线路停电状态时向配网故障线路注入检测复合信号，以检测接地故障点。信号采集器是手持可移动测量的装置，依靠检测异频电流信号来定位单相接地点，在线路正常运行时也可实时检测配网线路负荷电流。信号接收定位器用于接收并显示信号采集器发送的异频电流、负荷电流和钳表电压及本机电压等检测数据，确定线路故障点方向及位置。
图1单相接地故障定位仪组成图
当线路发生接地故障时，在停电状态下，信号发生装置向故障线路发送一个具有一定功率的异频信号。该信号会通过接地点流向大地，即信号源、线路、接地点和大地之间形成回路，通过在线路任意位置检测该信号的存在与否就可判断故障点的位置，如图2所示。
图2故障检测示意图
4技术性能
（1）通过绝缘杆操作，内部有熔断保护装置，操作安全可靠。
（2）内置大容量锂电池电源（可车载充电），无需另外提供电源，使用方便，经久耐用。
（3）信号发生装置可配置一组或多组信号采集接收器，以进一步提高查找速度。
（4）电流采集接收无线天线内置，确保钳表绝对绝缘可靠。
（5）可设置背光显示，方便夜间使用。
（6）体积小、重量轻、操作简单、携带方便。
5针对配网线路单相接地故障的解决对策
首先，针对树木、动物、恶劣天气对线路造成的影响，需要在其线路架设的过程中，避免在树木较多的区域，进行杆塔导线的架设，同时对其线路、输电设备上的鸟窝进行定期的清理；在其变电站内部，可以安装一定的铁纱网，或者是将其附近的洞穴进行填堵，避免动物对其影响。针对恶劣天气，需要在架设线路的时候，通过气象局，了解其天气情况，选择性能极佳的设备、线路进行建设，并且需要定期对其线路进行检查，及时发现问题，及时对其进行处理。其次，针对其导线脱落、绝缘子等设备被击穿的问题，需要使用线夹、或者是扎线，将其线路进行固定处理。定期对其绝缘子等设备，进行检查，及时清理其表面的物质，减少接地故障问题。最后需要对人们加强输电线路保护的宣传。
结语
本文结合国内直流接地故障定位技术、小电流接地故障定位等原理，提出了“S注入法”原理，研发了“高压恒流开路、交流信号自动跟踪定位”技术，基于傅氏算法设计了DXJ－IV单相接地故障定位仪。该仪器内置电池供电，一次可工作6h以上，重量小于8kg，操作方便，使停电查线更为准确、快捷、方便、轻松，具有传统方法所无可比拟的优越性。它解决了因长时间找不到接地故障点而不能及时恢复送电引起的的客户投诉和因售电量减少而造成的经济效益问题，也解决了人工逐级登杆查找接地故障耗费大量人力、物力的问题。
参考文献:
［1］崔琳，魏清江．TY－04S型电力线路接地点定位仪的改进探讨［J］．电子世界，2013（16）：48－49
[2]李俊宜.10kV架空线路单相接地故障定位方法研究[J].中国高新技术企业,2015(28):151-152.
[3]杨蓝文.10kV配网单相接地故障分析及处理方案分析[J].中国高新技术企业,2016(18):138-139.
论文作者:刘琪林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：故障论文; 线路论文; 单相论文; 信号论文; 电流论文; 对其论文; 发生论文; 《电力设备》2017年第34期论文;