基于10kV配电网故障定位系统分析陈威任

基于10kV配电网故障定位系统分析陈威任
发布时间：2023-05-11T09:22:33.951Z 来源：《中国电业与能源》2023年5期作者：陈威任[导读] 当前社会处于高速发展的阶段，10kV配电网研发和应用速度加快，建设的规模也在逐步的扩大，而10kV配电网作为高压电网和用户之间的供电组成系统，对于现代社会的发展有着重要的价值和意义，每条10kV主干线上会存在着较多的分支线路，而每条分支线路也有可能再进行分支或者挂接比较多的配电变压器，这些系统的运行效果关系到整个系统的运行状态，对于电网供电水平产生直接的影响，所以
必须要重视各个系统的设计和运行管理。

本文重点分析10kV配电网故障定位系统，加强故障的设定和管理，及时消除各种存在的问题，提高运行的效果和质量，满足当前系统工作的需要。

广西电网有限责任公司桂林供电局 541002摘要：当前社会处于高速发展的阶段，10kV配电网研发和应用速度加快，建设的规模也在逐步的扩大，而10kV配电网作为高压电网和用户之间的供电组成系统，对于现代社会的发展有着重要的价值和意义，每条10kV主干线上会存在着较多的分支线路，而每条分支线路也有可能再进行分支或者挂接比较多的配电变压器，这些系统的运行效果关系到整个系统的运行状态，对于电网供电水平产生直接的影响，所以必须要重视各个系统的设计和运行管理。

本文重点分析10kV配电网故障定位系统，加强故障的设定和管理，及时消除各种存在的问题，提高运行的效果和质量，满足当前系统工作的需要。

关键词：10kV配电网；故障定位；系统分析
引言
配电网直接和电力用户连接起来，只要是该网络系统发生故障问题，就会使得电力用户无法正常的用电，也会引发严重的系统故障问题，导致巨大的损失和影响。

由于配电网络系统有着较高的复杂性，也是特殊性的工程设施，内部组成比较多，存在较多的交叉线路，影响总体的工作效果。

绝大部分的配电线路都设置在自然环境中，分布在野外空间，草木比较多，常年受到自然环境的侵蚀和影响。

只要是配电线路存在故障问题，就要进行定位排查和处理，耗费较多的人力、物力等资源。

在现代科学技术高速发展，传感技术和无线传输技术广泛的应用，技术水平不断的提高，人们加强故障点位的分析和研究，了解目前故障点位存在的特征，并且加强故障的监测和控制，及时发现运行故障问题，采取必要的解决和应对措施，切实提升故障处理的总体水平。

只要是发生故障问题，就可以利用终端数据ID号进行故障快速定位，给解决故障问题提供基础条件[1]。

1 10kV配网线路的故障分析
在配电网投入使用之后，主要的问题就是短路或者电流，进而引发严重的电力事故问题，引发严重的危害和影响。

目前我国在应用中，配电网中6kV、10kV的配电线路数量比较多，容易引发严重的事故问题。

在10kV线路中心点不接地的情况下，线路虽然不会出现严重的故障问题，但是会在不断积累之下变得更加严重，进而引发严重的事故和灾害的问题。

在10kV配电网的线路存在短路的问题，主要包含对地短路以及相间短路的形式，还有过电流故障、回路开路故障等。

这些故障一旦发生后，对于整个系统的运行效果产生很大的影响，定位以及维修的难度也会升高。

因此，加强故障分析和研究，发挥出定位系统的优势，对于电路的维修产生积极的作用[2]。

2 短路故障定位方式分析
在电力网络系统方式短路故障之后，系统电流会突然增大，电压也会快速的降低，导致电气设备发生损坏和问题。

短路接地故障的形式是多样化的，比如三相短路、两相短路等，短路的特征非常的明显，故障定位的方式也比较简单。

第一，故障区段定位法。

在短路故障问题出现之后，系统的电流会非常大，所以检测更加的容易，一般都会应用“过电流法”的方式进行架空线路的故障定位检测，和过流保护是相同的。

该方法主要是利用馈线终端安装以及故障区段定位的方法。

比如在应用手拉手环网馈线自动化的系统，在出现故障的问题后，各项检测的电流都会传输到系统控制主站内部，进行系统故障信息的分析，确定故障区段[3]。

变电所保护动作跳开故障线路之后，遥控分段开关进行系统故障的隔离，使得没有故障的位置能够隔离出去，达到正常使用的效果，确定故障部位和问题。

过电流法的系统组成比较简单，判断也非常的明显，具备非常高的灵敏度，所以是目前10kV的配电网络比较常见的故障诊断与定位的方法，应用效果非常的明显。

第二，故障测距法。

针对于郊区、乡镇等地带的配电网部分来说，供电系统的安装距离较长，目前主要是通过测距方法进行定位，可以快速提升检测的精度，还能减轻线路运行的负担。

第三，阻抗法。

该方法应用的过程中，利用故障分析检测的方式掌握电压和电流数据信息，获取回路阻抗的信息，故障回路阻抗和故障距离存在反比的关系，所以能够确定故障发生的位置。

该检测的方法比较简单，投资成本也比较少，但是配网系统的内部组成比较复杂，分支线路、混合线路都比较多，且系统运行的负荷较大，所以阻抗法不能直接测量故障位置的距离，还要联合其他方法进行，以达到故障快速确定的效果。

第四，电流对比法。

为了能够消除阻抗法存在的问题，避免出现弊端和缺陷，很多国家开始做出改进和调整，通过集中计算负荷电流的方法确定具体的故障点位置。

这一方法有着非常高的自动化水平，联合应用先进技术，快速判定故障电流以及各个点位的数据信息，及时发现故障发生的位置[4]。

第五，接地故障定位法。

在10kV配电网络投入使用后，接地故障的发生率较高，所以要根据实际情况展开分析，掌握各项故障信息，才能更好的提高检测的效果和质量。

经过对该方法的应用分析发现，线路电容充放电所引起的暂态信号增大，包含的信息量比较大。

对于小电流接地故障的问题，可以应用该方法定位和分析。

3 故障区段定位方法的应用
一是“S”注入法。

该方法主要是通过进行故障暂时的“闲置”进行接地电压以及互感器型号的分析，掌握特殊信号的电流数据，从而可以进行故障的分析和定位。

在具体的应用环节，对于各个节点部分进行分支信号的分析，总结出故障发生的位置，应用手持探测仪沿线展开检测，即可掌握相应的故障点位信息[5-6]。

二是零序电流法。

该方法是进行零序电流的幅值以及相位特征分析，掌握数据后即可确定故障位置信息。

针对谐振的接地系统，因为消弧线圈存在的影响，故障线路零序电流变化的特点并不明确，幅值和相位的判定存在失效的情况，所以要根据实际情况进行电流的分解，检测确定具体的故障点位零序电流增量的变化，掌握各项数据信息。

同时在配电网故障定位系统应用的过程当中，还需要根据实际情况了解该技术操作的方式，怎么提升诊断效率。

三是中电阻法。

该方法是实现稳态零序电流方式改进的措施，运行效果得到提升，因为谐振接地系统稳态故障电流并不能直接进行故障的检测，所以还需要在中性点投入电阻的方式掌握零序电流数据信息，然后利用对比的方法快速确定故障发生的位置。

这种方法应用在谐振接地系统的应用价值较高，消除稳态法灵敏度较低的缺陷，但是应该针对于中性点接地方面做出改进，成本较高是影响因素。

四是行波法。

按照行波理论，在电力线路内存在任何扰动，电气量都是通过行波的方式传播，所以通过测量暂态行波信号可以确定故障距离。

五是参数辨识法。

该方法是根据已经掌握的系统运行结构之下，建设高效的数学分析模型，利用线路首端检测电气量的方法获得模型内各个元件的参数方法，分析零序电流、电压信号等计算电容数据，综合分析确定具体的故障线路，达到定位的效果。

4 结语
在电力系统内，配电网是直接和电力用户连接的基础设施，停电事故中95%都是配电网事故所引发的，所以应该从实际情况出发，建设10kV配电网故障定位系统，及时掌握故障发生的位置，采取合理的应对措施，消除故障问题。

未来还要重视定位技术的研究，结合现场的需要做出改建，确定最佳的定位方案，让检修和维护工作顺利的实施，提高10kV的运行稳定性和安全性。

参考文献：
[1]贾贞,张维,王焕文.10kV配电网故障定位系统的研究与设计[J].广东电力,2013,26(02):69-72.
[2]丁志钢.10kV配电线路故障自动定位与隔离的分析[J].广东科技,2011,20(22):124-125.
[3]陈友瑜.10kV配电网故障定位系统研究与应用[J].中国新技术新产品,2015(22):74.
[4]陈建良.10kV配电网故障快速定位系统的应用研究[J].中国新技术新产品,2016(11):48-49.
[5]贾贞,张维,王焕文.10kV配电网故障定位系统的研究与设计[J].广东电力,2013,26(02):69-72.
[6]张宏亮. 基于信号注入的10kV配电网故障定位系统设计[D].华南理工大学,2017.。