10kV配电线路断线故障检测与定位研究

佟明全

摘 要：配电网需要面向电力系统大量的终端用户提供一个稳定且可靠的供电网络，在电力系统中占据着相当关键的位置。对于10 kV配电线路而言，作为也直接与终端电力用户连接的线路系统，其运行水平会直接对用户的用电安全性、可靠性产生影响。为了使终端用户的用电需求得到满足，就需要及时对线路所出现的故障进行消除。而消除故障的前提就在于对故障的全面检测以及准确定位。该文即从这一角度入手，围绕10 kV配电线路断线故障的检测与定位问题展开分析与研究，希望能够引起各方人员的高度关注与重视。

关键词：10kV配电线路 断线故障 检测 定位

中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（a）-0086-01

在配网自动化水平持续提升的背景之下，社会范围内各个行业与领域对于电能的需求呈现出了相当显著的发展趋势。一个健全的电力系统除了需要确保电能质量的稳定与理想以外，还需要最大限度的保障供电作业的安全性与可靠性。对于10 kV配电线路而言，由于线路运行所处的环境比较复杂，容易产生大量的故障，其中以短线故障最为频繁。研究认为：可能导致线路出现断线故障的原因众多。一旦发生此类故障，就需要工作人员及时对故障进行检测，通过准确定位的方式，使后续对故障的处理能够更加的精确与有效。本文即结合以上背景，系统分析在10 kV配电线路断线故障检测以及定位方面的工作要点，总结如下。

1 10 kV配电线路断线故障的检测分析

在10 kV配电线路出现断线故障后，会导致故障点两侧的电压产生比较大的变化。此过程当中所产生的表现主要可以归纳为以下几个方面：（1）10 kV配电线路电源侧的故障相电压升高明显（此过程当中的电压取值可以提升1～1.5倍左右）。同时，对于非故障相而言，两相的电压取值明显降低，且取值均等，电压最低条件下可以下降至1/2正常电压的水平。该数据提示：电压的取值高低与断线故障中故障点所处相位之间有密切关系；（2）10 kV配电线路电源侧所对应的零序电压取值明显增大，增大幅度在1/2左右。该数据提示：线路中零序电压的取值大小与断相故障的发生位置之间关系密切；（3）在断线故障因素影响下，10 kV配电线路电源侧的电压仍然保持对称关系，不会对非故障线路所对应的负荷供电产生不良影响；（4）10 kV配电线路中，负荷侧故障相所对应的电压取值可较故障发生前下降1/2左右比例，最低可以取零值。与此同时，各项电压指标的最低取值也会下降至1/2故障前电压左右；（5）10 kV配电线路负荷侧所对应的零序电压取值明显增大，可较故障发生前的电压取值提高1/2左右比例，且在负荷侧电压不对称的条件下，整個10 kV配电线路的正常运行以及负荷供电作业都会受到不良的影响。

2 10kV配电线路断线故障的定位分析

2.1 有关单相断线故障的定位

结合前面对10 kV配电线路在发生单项断线故障后，线路电压、负荷等指标取值特点的的分析成果，认为在对此类故障进行定位的过程当中，需要特别注意以下的问题：由于在10 kV配电线路发生断线故障以后，故障点两侧的电压取值可能存在不同的特征情况，因此导致两侧零序电压变化中所呈现出的趋势也有一定的差异性。因此，在对此类故障进行定位的过程当中，可以将线路划分为若干区段，分别在线路的各个节点上增设可动态监测电压取值的装置仪器。同时，也可以在该位置中装设带有开口的三角形TV。在10 kV配电线路出现单项断线故障以后，由监测仪器或三角形TV装置对线路节点上所布置的各个相电压取值进行采集与记录，与所采集得到的零序电压相互整合，整合后所形成的数据则上传至变电站终端。若分析数据当中发现：某两个相邻节点所采集得到的相电压或零序电压变化特征基本一致，则可将两个相邻节点所形成的区段作为故障分析区段，在该区段内对故障进行查找与处理，从而提高对断线故障定位的精确性。

2.2 有关多相断线故障的定位

在研究10 kV配电线路多相断线故障的过程当中，需要从两相、三相两个角度入手进行考虑。第一，对于两相断线故障而言，在对此类故障进行定位的过程当中，首先需要考虑到电源侧零序电压取值的瞬时性增大特点，以及其他一相电压取值的下降（甚至可能达到零值）。并且，此类断线故障下还满足如下规律：即对于10 kV配电线路而言，负荷一侧的三相电压取值均等，电压最小值可取零。同时，对于电源侧而言，其所对应的零序电压会呈现出明显的增大趋势。甚至达到与故障发生前相位电压同等的取值状态。但需要特别注意的一点是：。电源侧和负荷侧的TV开口的三角电压都要比100 V小。当末端发生断线的时候，电源侧的TV开口的三角电压相近于0。负荷侧的TV开口的三角电压相近于100 V。开端发生断线的时候，电源侧的TV开口的三角电压相近于100 V，负荷侧的TV开口的三角电压相近于0。第二，对于三相断线故障而言，在对此类故障进行定位的过程当中，首先需要考虑到发生该故障后，10 kV配电线路电源侧的各个相位电压取值仍然保持恒定状态，且与故障发生前的相电压取值一致，而负荷侧所对应的各相位电压则下降至零值。并且，电源侧以及负荷侧所对应的零序电压均取值为零。按照这种方式：已经检测到的故障点其两侧的相电压的值或者是 TV 开口的三角电压就能够对故障区进行定位。

3 结语

10 kV配电线路是否能够安全稳定的运行，这一点与社会大众用电是否安全可靠是密切相关的。随着电网系统的全面发展，10 kV配电线路在其中所承担的作用也更进一步的凸显出来。针对10 kV配电线路已发生的断线故障，为了能够尽快的处理故障，避免对其他相位线路产生不良影响，就需要通过实施科学合理故障检测技术的方式，对故障发生区域进行准确定位，以为故障的处理提供便捷。该文围绕以上问题，展开对10 kV配电线路断线故障检测与定位的分析工作，望能够引起各方关注与重视。

参考文献

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