10kV配电线路故障查找及处理方法

10kV配电线路故障查找及处理方法

(广东电网有限责任公司汕头供电局广东汕头515000)

摘要:10kV配电网是电力系统的重要组成部分,配电线路一旦发生故障,将严重影响人们的生活质量和工农业生产的稳定。常见的10kV线路故障可分为断线、短路(相间短路、接地相间短路)、接地三种。本文就这三种类型线路故障分别进行分析,介绍如何查找故障以及对故障进行处理。

关键词:10kV配电线路;故障原因;查找方法;故障处理

1.前言

濠江区配电线路的特点是分布广,地形复杂,多山区,多村落,架空线路与电缆线路混合分布,配电设备质量参差不齐,供用电情况复杂,线路延伸距离远,交通不便利。如果线路发生故障,运维人员难以快速对故障点进行定位,恢复送电的时间较长。本文结合濠江区具体停电事件,探讨线路故障的排除及处理方法。

2.线路故障主要类型

笔者通过对所在汕头濠江区2011年至2017年10kV中压故障进行统计,并对停电事件进行分类。其中重合闸成功的有145宗,为瞬时性故障,如鸟害、大风、漂浮物碰触等引起的。剔除重合闸成功事件后,其余的为自动重合闸后复跳,或跳闸后试送不成功累计217宗,即为永久性故障。对这些停电事件进行细分,10kV线路故障可以概括为短路、断路和接地这三个类型。其中单相接地故障就占了139宗,在濠江区线路故障中最为常见,对配电网的影响也最为严重。

3.线路故障的原因分析

3.1短路故障原因分析

10kV配电线路发生短路的原因主要有雷电击穿、外力对线路的破化、恶劣天气引起的碰线和倒断杆、掉落导线的杂物引起短路、违章车辆引起的倾斜和倒塌、用户设备故障(如变压器损坏)对线路的影响等。短路故障主要表现为变电站出线开关速断保护或过流保护动作,开关跳闸。

3.2接地故障原因分析

导致线路接地故障的主要原因有绕组单相绝缘击穿或接地、配电变压器上避雷器或熔断器绝缘降低造成击穿、绝缘子闪络、恶劣天气引起瓷瓶掉窜和倒断杆、外力破坏、树竹放电等。接地故障主要表现为变电站反映的母线电压接地相严重偏低,甚至为零,其它两相电压偏高,接近线电压。

3.3断线故障原因分析

线路有时也会发生断线故障,其主要原因有雷击导线和外力破坏等。特别是濠江区近两年来处于市政施工阶段,磊广大道、广达大道等主要交通要道频繁施工,大型施工器械对电缆线路的破坏尤为突出。其主要表现的形式为线路所属的变电站或三相用户反映缺相。

4.线路故障查找及处理方法

4.1根据保护动作确定故障类型

在进行故障查找时,首先根据变电站内继电保护动作情况进行初步判断:

(1)电流速断保护动作。因为不能保护线路的全长,可以判断故障点在主干线或靠近变电站的线路可能性较大,而且故障一般是线路两相或三相直接短路引起。

(2)过电流保护动作。这是一种带时延的相间故障电流保护,作为速断保护的后备,能够保护本线路的全长。一般是由于非金属性短路或线路末端分支线路短路而引起得。

(3)电流速断保护与过流保护同时动作。故障点通常位于线路的中段。

(4)零序保护动作。说明线路发生了单相接地故障。

4.2使用摇表判断故障类型

对于不导致变电站继电保护动作的10kV电缆故障,可以借助兆欧表对线路的绝缘情况进行摇测,逐步排除3种故障类型:

(1)判断相间短路。先将对侧电缆导线分开,用摇表测量A、B两相间的绝缘电阻值,若摇表读数为0,则表示A、B相短路;读数0以上的,该读数为A、B相的绝缘电阻值,说明相间绝缘。以此类推,再分别测量AC相、AN相、BC相、BN相、CN相。

(2)判断接地故障。先将对侧电缆导线分开,摇表“E”端接地,“L”端测试A相,若摇表读数为0,则表示A相接地;读数0以上的,该读数为A相对地的绝缘电阻值。以此类推,再分别测量B相、C相、N相。

(3)判断断线故障。先将对侧电缆A相导线接地,摇表“E”端接地,“L”端测试A相,若摇表读数为0,则表示A相正常;读数为无限大,则表示A相断线。以此类推,再分别测量B相、C相、N相。

另外,对于10kV架空线路接地故障,同样可以用兆欧表测出故障相。将摇表“E”端接地,“L”端连接绝缘棒逐相测量A、B、C相,阻值最低的为接地相。

4.3逐级缩小故障范围

根据上述判断结果,组织人员对线路及设备进行巡视,遵循先主干后分支的原则进行查找。一般10kV线路主干线及各分支线都装设有断路器保护,通过查看主干线上分段断路器及各分支线断路器是否跳闸,然后对跳闸后的线路,根据上面所讲短路发生的各种故障原因进行逐级查找,直至查出故障点。如果查找没发现故障线路,则需要将分支的断路器断开,试送电,然后逐个进行排查。

对装有线路短路故障指示器的架空线,可以直接借助故障指示器的指示来确定故障段线路,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,指示器的后段线路发生故障。对于一相变色说明该相负荷侧有接地故障,两相或三相变色说明对应变色相的负荷侧有短路故障。通过缩小故障查找的范围,可有效缩短恢复送电的时间。

4.4薄弱环节重点巡查

绝缘击穿是常见的线路故障。对于架空线路来说,绝缘击穿普遍发生在导线与杆塔的相交处,发生故障后应该优先排查交接处。对于架空电缆线路中含有的裸导线,应优先排查裸导线。对于全电缆线路而言,容易发生绝缘击穿的部位在终端头的中间接头处,在故障排查时应首先检查终端头和中间接头处是否故障。

线路全线排查时,要重点关注线路的转角和分支线T接处。对于配电房的巡视要重点关注跌落式熔断器、避雷器、穿墙套管绝缘下降造成击穿而产生的故障。

4.5通过电桥法对故障点进行粗测

采用直流电阻电桥法测量线路的绝缘电阻,从而计算出故障点的距离,其理论依据是电阻公式R=ρL/S,电缆的截面积S一定时,电缆长度和阻值成反比。电桥法故障测距适用于低阻故障的探测,如果是高阻故障,需要将高阻故障进行烧穿处理,使之变为低阻,以便测量。利用Murray电桥对击穿点定位是经典的方法,唯一的要求是线芯电阻要均匀。假设电缆总长度为L,某相发生故障,线芯在L_1处击穿,电阻比例P由测量仪的刻度盘读取,通过计算得出故障点距离L_1=2×L×P/1000。由于电缆敷设留有一定裕度,电缆实际长度与测量长度存在偏差,这种粗测定位的方法,与实际位置的偏差在几米内。

4.6用声测法定点仪对故障点进行精确定位

为了减少现场的土方开挖,加快故障修复的进度,可采用声测法定点仪,探知故障点的精确位置。先通过上述粗测的方法,预测电缆故障点到测试端的距离之后,在故障电缆的一端上加冲击电压,使故障点放电。然后在粗测的故障范围内,沿故障电缆的路径,采用定点仪(声波接收器)的压电晶体探头接收故障点的放电声波,并将此声波在接收器中经放大器放大,当耳机中听到声响最大时,探头所处的地面位置,即为对应于电缆故障点的准确位置。用这种方法探测故障点的精度在十几厘米以内。

5结语

面对错综复杂的10kV线路故障,我们要通过分析故障原因,科学定位故障点,并选择合适的处理方法,在最短的时间内恢复供电,减少线路故障带来的经济损失,不断提高10kV配电线路运行的安全稳定可靠性,对于促进当前社会的快速发展有着重要的意义。

参考文献:

[1]刘健.10kV配电线路故障查找和处理方法研究[J].通讯世界.2014(19)

[2]徐汝俊.10kV配电线路单相接地故障定位方法的研究[D].华北电力大学.2011

作者简介:

庄乐禹(1988-),男,广东省汕头市人,民族:汉职称:工程师,学历:工程硕士。研究方向:配网工程管理,工程造价。

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