10kV配电线路综合故障定位方法分析

10kV配电线路综合故障定位方法分析

发表时间：2017-12-06T10:07:57.823Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：徐晓磊[导读] 摘要：针对电网配电线路故障定位技术与方法始终是电力技术研究的重要内容，准确高效的线路故障定位能够提升线路运行维护与故障处理的实际效率，为电网的稳定运行提供有效支持。（国网上海市电力公司浦东供电公司 200122）摘要：针对电网配电线路故障定位技术与方法始终是电力技术研究的重要内容，准确高效的线路故障定位能够提升线路运行维护与故障处理的实际效率，为电网的稳定运行提供有效支持。本文结合配电网线路故障定位的实际难点，提出了综合性行波测距方法，并以此为基础阐述了故障定位系统的实践应用，旨在提供一定的参考与借鉴。

关键词：10kV；配电线路；综合故障定位 1 10kV配电线路综合故障定位方法分析 1.1配电网线路故障定位的难点配电网故障定位主要有2大难点：一是故障接地过渡电阻比较大。这时的故障信号微弱，加上现场的噪声干扰，很多定位方法会失效，这使得许多方法不能用于配电网故障定位。二是线路分支多。分支点对暂态信号有衰减和畸变作用，返回接收端的暂态信号己经衰减得相当微弱，可能无法检测到故障信号，定位失效。

1.2行波定位法测距原理行波定位方法一般分为A型、B型、C型和E型4种。A型定位原理利用故障时产生的行波，根据测量点到故障点往返一次的时间和行波波速确定故障点距离。B型定位原理利用故障时产生的行波到达线路两端的时间差来实现定位。A、B型2种定位方法都需要检测线路故障瞬间产生的行波信号，需要在变电站的母线上线路的出线处加设检测装置，投资较大，检测的准确性与故障时间、线路状况等因素有关。C型定位原理与A型定位原理一样，不同的是，它利用的是人工注入行波信号。E型行波测距方法是利用线路故障发生后开关重合闸的瞬间，注入电流脉冲双端测距的方法。

1.3 10kV配电线路综合故障定位方法 RBF神经网络属于前向神经网络类型，网络的结构与多层前向网络类似，是一种三层的前向网络。第一层为输入层，由信号源节点组成；第二层为隐藏层，隐藏层节点数视所要描述问题的需要而定，隐藏层中神经元的变换函数即径向基函数是对中心点径向对称且衰减的非负非线性函数，该函数是局部响应函数，而以前的前向网络变换函数都是全局响应的函数；第三层为输出层它对输入模式进行响应。针对配电网定位的难题，通过对现行的定位方法进行分析，提出了利用多种信息来进行综合定位的方法，其目的是利用不同方法的互补性来提高故障定位的准确性。将特征波C型行波定位法和人工神经网络结合起来的行波-BF神经网络综合定位方法，分2步进行故障定位：第一步是在故障线路首端注入高压脉冲信号，利用C型行波法确定故障距离；第二步是利用RBF神经网络确定出故障分支。故障距离结合故障分支就可以对带分支的配电线路进行精确的故障定位。

2 10kV配电线路综合故障定位系统应用分析 2.1系统结构功能（1）故障指示器。故障指示器安装在架空线、电缆等线路或开关柜的母排上。主要由故障电流检测电路、就地指示部分、数字编码及无线调制发射单元组成。在线路发生短路故障时，故障分支上的指示器在故障后将被触发，同时将其数字编码信号通过发射单元，以无线电波的方式发射给发IPU。（2）信息处理单元（IPU）。信息处理单元（（IPU）一般安装在线路分支点处，它能接收两个分支共6个故障探头的编码信息。I PU 对接收到的无线信息先进行解调解码，再与IPU的地址组合，形成一个包含综合地址码，经过一个与地址码相对应的时间延时后，通过编码电路，送给无线调制及发射单元，以无线电波方式发射出去。IPU的所有元件安装在一个可户外运行的铁箱中，内部还包括一个免维护的铅酸蓄电池。箱体外部安装一个太阳能电池板，用以给蓄电池充电，并在白天作为工作电源。在夜晚或阴雨天气时，由蓄电池供电。蓄电池在充足电后的情况下，可以维持子站连续10天工作，不需补充能量。每一个发射子站均可以通过拨码开关设定其地址号。（3）数据处理及转发系统（CM200）。数据处理及转发系统（CM200）的功能是将IPU送来的无线信息接收后进行解调、解码，并显示。数据处理及转发系统（CM200）需架设高架天线，以保证有效地接收数据，解码后的数据送用户监控信息系统做进一步处理。（4）用户监控信息系统。用户监控信息系统实现故障的指示与定位功能，并与GIS系统结合在一起，形成一个独立的软件子系统。该子系统可包括两部分：配电网图形编辑系统、故障检测与定位系统。配电网图形编辑系统用来创建和修改配电网络图；故障检测与定位系统是一个集GIS（地理信息系统）和MIS（管理信息系统）于一体的系统，它既可用来实时监测配电网络状态和故障、实时定位故障点、便于电力线路的维护和事故抢修，又可用来对配电网设施进行管理，便于设施信息的录入、查询和统计。

2.2 10kV配电线路综合故障定位系统应用 10kV配电网中性点不接地，属于小电流接地系统。配电网在实际运行过程中，通常会发生接地和相间短路故障，一般接地故障的发生较多，尤其是在雷雨、大风等恶劣自然天气情况下，发生单相接地故障的几率比较频繁。虽然单相接地后，故障相对地电压降低，非故障相电压升高电压依然对称，不影响用户供电，但是，单相接地长时间运行会严重影响变电设备和配电网安全经济运行。因此，发生单相接地后也需要将线路停电，查找故障，特别是在选线的时候，会造成无故障线路的停电，造成供电可靠性的降低。当配电网发生短路或者接地故障时，电网中存在大量的故障信息，可以利用一些量化的信息对故障点进行定位，同时，将故障或可疑线路与无故障发生的线路分开，保证其他线路的供电。通常的方法是逐步减少连接在故障或者可疑发生故障线路上正常运行设备的数量。结语

综上所述，10kV作为电网的重要组成部分，其线路运行的稳定性始终是行业工作者们关注的重点。在众多新型故障定位技术与方法的应用背景下，对现有故障定位方法进行创新优化，采用更为高效智能的故障定位与分析系统提升工作效率，对于强化电网运行管理具有重要的现实意义。参考文献：

[1]林铭泰. 10kV电网中配电线路故障定位技术的应用剖析[J]. 山东工业技术，2016，（07）：172.

[2]刘源源. 基于10kV配电线路故障定位系统的实践要点简析[J]. 科技与创新，2015，（20）：131.

[3]孙景钌，陈荣柱，蔡轼，李琦，赵璞，董丹煌. 含分布式电源配电网的故障定位新方案[J]. 电网技术，2013，37（06）：1645-1650.

[4]周封，王亚丹. 10kV配电线路单相接地故障分析与故障查找[J]. 科技信息，2010，（06）：89-90.