10kV线路故障的快速查找与解决

李杰

摘 要：近年来，我国电力产业发展迅速，为推动我国国民经济的发展做出了较大贡献。作为电力系统的重要组成部分，配电线路的使用情况不仅关系着系统的安全性和可靠性，而且对于电网建设和电力产业的发展也具有重要影响。基于此，文章以10kV線路故障作为主要研究内容，通过对10kV线路故障的一般原因进行分析，进而对10kV线路跳闸故障与单相接地故障的快速查找和解决方法展开了深入研究。

关键词：10kV线路；快速查找；分闸故障；单相接地故障

前言

传统的10kV线路故障大都以全线查找故障点为主，且确定故障后，需要全线停电进行抢修，导致电力系统长时间停运，难以满足用户用电需求。在此背景下，如何在了解10kV线路故障原因的基础上，加强对其各类故障的快速查找，并确定解决方案，从而保障供电的安全性与持续性，已成为当前电力部门需要着重开展的关键工作。

1 10kV线路故障的一般原因

对10kV电力系统进行分析可知，其属于小电流接地系统，且线路大都以架空形式设置，虽然成本较低，但也因此降低了其运行的可靠性与安全性，极容易受到各类自然灾害和人为因素的破坏，从而引发各类故障，对电力系统的正常运行造成不利影响。一方面，由于受到外力，如大风、雷电等影响，10kV系统线路会出现倒杆的情况，且因其弧垂较大，故极易因碰线而引发跳线、短路等故障。另一方面，在线路附近区域从事生产、生活劳动的人们对线路的破坏也是导致其产生故障的另一原因，加之线路绝缘老化与雷电天气等因素，使得线路联电现象屡见不鲜，严重影响电力系统的安全性、可靠性以及运行的稳定性[1]。

2 10kV线路跳闸故障快速查找及解决

在线路跳闸故障中，因雷电或车辆碰撞引起的跳闸故障易被发现，但因人为因素或变电站自身因素所引发的故障并不易查找。此外，架空线路发生的跳闸事故也较为容易确定，而地下线路跳闸事故则具有较大查找难度。基于此，将10kV线路跳闸故障进行如下处理。

2.1 有计划查找故障

电力故障检测人员应根据继电保护动作情况对所发生的电力故障进行判断，分为三种情况，一是电流速断保护动作跳闸。电流速断保护动作通常发生在系统在最大电力负荷运行下发生短路时，其保护范围占10kV线路全长的50%，当线路在最小负荷下运行时，继电保护范围最小，为线路全长的15%-20%。因此，可根据电流速断保护装置的跳闸与否来判断当前故障点是否位于线路前段。二是过流保护装置动作跳闸，过流保护的范围覆盖全线路，一般情况下，流经保护装置的线路部分设有延时继电器，当期同速断保护装置配合应用时，故障大都发生在线路后段时方才发生动作跳闸。三是电流速断保护与过流保护同时跳闸，若二者同时跳闸，则说明故障点处于速断保护和过流保护的共同范围，其故障点大都处于线路的中段位置[2]。

2.2 故障处理方法

对10kV线路跳闸故障的处理方法可从以下几方面进行：首先，合理组织工作人员。根据线路长短以及路径和故障发生的天气与时间进行确定，若线路短且路径处交通便利，则检修人员可安排得少些，若线路长，且线路路径较为复杂，则应根据具体情况多安排检修人员对故障进行处理。其次，在工具方面，除了在故障的查找与解决过程中保持通讯畅通外，还应准备绝缘棒、绝缘手套等相关工具，从而在操作分断路器时使用。需要说明的是，在夜间的故障排查与处理还应配备手电筒，并对线路进行观察，缩短故障处理时间。

3 10kV线路单相接地故障快速查找与解决

导致10kV线路单相接地故障的原因较多，除了有台风、暴雨、线路累计、道路施工等因素外，树木搭接、动物和漂浮物短接以及导线在绝缘子中绑扎不老也均会引发线路单相接地故障，从而造成设备损坏，甚至引发电气火灾事故。因此，有必要也必须加强对10kV线路单相接地故障的快速查找方法的研究，确保电力系统的安全运行。

3.1 基于接地巡查设备的故障查找

设计一套便于携带的接地故障巡查设备，当某区域发生接地故障时，相关人员携带该设备便可进行线路检测。将信号注入法与窄带滤波技术予以引入，保证设备能够在线路停电状态下，以特定频率电流信号注入至线路任意位置，并利用相关设备对特频信号予以接收，通过分析特频信号，即可确定线路故障点的位置。接地巡查设备主要由三部分构成：（1）信号发生装置。在开关电源的辅助下，蓄电池将24V直流高频升压，并获得较高的直流电压，在升压后，引入电流电压反馈环路，对输出电压进行电流控制，并通过逆变将直流逆变为交流，经由低频变压器再次升压输出。（2）信号检测装置。在实际故障定位检测过程中，10kV线路的接地电流较小，故需要确保信号检测装置具有较高的精度与分辨率和稳定性，方能够确保检测结果的真实准确。引入CT掩膜技术并具有闭口钳形结构的电流表，其磁环路闭合，且具有良好的磁感应特性，故在测量过程中，受外部因素影响较小。同时，通过加入Wifi模块扩展灵活的外部接口，保证其能够将所检测的数据根据TCP/IP协议转发至任意智能终端设备以供检修人员参考。（3）信号数据接收装置，此装置是一种手持机设备，功能为数据接收与现实，在进行设计时，将RF射频通讯与LCD背光控制进行有机结合，确保其低功耗，同时，为方便使用，此设备还具有数据删除与查阅功能[3]。

3.2 应用实例

山西省石泉县供电公司采用10kV架空线路解读故障的巡查设备对故障点进行查找，具体情况如下：2014年9月3日清晨4：30，石泉县供电公司所负责的10kV藕阳馈路发生C相接地故障。对藕阳线进行分析可知，其全长105.8公里，分支线共9条，故障发生时为雷雨天气，线路位于山区，故接地点不易查找。待天晴后，借助接地故障巡查仪在线路中段的35#杆注入信号，并检测到故障点位于线路小号侧，并继续向回查找，经过两次检测发现，故障点位于蔡河支线，并前往蔡河12#杆后发现线路未接地，转而检测7#杆，发现故障位于7#-12#之间，人员逐级进行检查，最后，发现10#杆处的C相小号侧悬式瓷瓶发生破损，将其更换后，线路恢复正常运行[4]。

4 结束语

文章通过对10kV线路故障产生的一般原因进行说明，并以跳闸故障和单相接地故障为例，对其快速查找与故障处理方法做出了系统研究。研究结果表明，10kV线路的故障跳闸大都因外部环境和变电所及用户设备和人为破坏因素而引起，快速查找方法在确定和处理跳闸故障与单相接地故障等常见故障过程中具有良好的应用效果。可见，未来进一步加强对10kV线路故障的快速查找与解决方法的研究力度，对于提高电力系统运行的稳定性和安全性，确保电力产业的健康、持续发展具有重要的现实意义。

参考文献

[1]陈子君.10kV辐射式线路接地故障查找方法[J].技术与市场，

2014，11（12）：177-178.

[2]周焕枝.10kV线路接地故障快速诊断及处理[J].机电信息，2011，3（5）：30-31.

[3]叶国健.10kV配电线路故障快速定位隔离装置的探究[J].通讯世界，2015，10（23）：125-126.

[4]戴剑汉.10kV配电线路接地故障查找及分析[J].科技风，2012，10（24）：157.