配电线路接地故障的探测及定位方法探讨

吴卫平 张立 何茜莹

摘 要：鉴于国内中低压配电线路多数使用中性点非有效接地方式，当出现配电线路接地故障问题时候，将极大影响到我国配电线路的正常运行，因此，做好配电线路的故障探测底定位对于整个配电线路的稳定运行至关重要。文章分析配电线路接地故障问题，进而提出绝配电线路接地故障探测及定位方式。

关键词：配电线路;接地故障;探测定位

1、引言

随着国内经济的不断发展，我国科技实力迅速壮大，各部门、行业对电力资源的需求与日俱增，因此进一步推动我国的供配电系统发展。然而配电线路运行期间经常出现接地故障问题。为此应做好绝地故障原因分析工作，并提出有效改进我国供配电系统接地故障的措施，全面促进我国配电线路的正常运行，确保配电线路的稳定性，促进我国电力行业的稳定发展，促进社会经济的和谐发展。

2、配电线路故障原因概述

配电线路具有电气设备多供电距离长结构复杂等特点，同时，配电线路运行过程中容易受到自然环境因素的影响，因此极易发生接地故障，影响了供电线路的可靠与安全运行，一旦配电线路发生接地。故障应尽量缩短接地故障的排查时间，尽早排除故障，确保线路快速恢复运行，降低用户用电的损失，提高配电线路安全运行。引起配电线路故障的原因主要有以下几方面：

2.1配电线路漏电。一旦配电线路出现漏电现象，就会产生配电线路接地故障问题，例如：当城市内的低压输电线路出现漏电时候，就会影响到家庭居民的用电情况，造成城市居民的正常用电困难。为防止配电线路出现漏电现象，保证居民的正常用电，需要扩大将弱电线与低压电线之间的距离，当低压配电线路出现不同程度的损害后，还有可能会导致电线杆翻倒的情况，为此要加强对电线杆的稳定性检查与加固工作，同时定期进行维护与保养，提高电线杆的牢固与稳定性，确保配电线路的安全可靠。

2.2自然环境因素。自然环境因素也会对配电线路故障造成重要的影响，配电线路长期被外界环境风吹日晒，就会出现不同程度的损害或老化情况，加之天气变化无常，如果出现暴风暴雪大风等天气，就会对裸露在外的配电线路产生重要的威胁。其次当风力过大时，电线杆周边的树木与建筑物易于出现倒塌或倾斜，从而损害周边的配电线路。此外，动物在活动时触碰到变压器也会造成配电线路接地故障现象。

2.3其他因素。引起配电线路故障的因素，除了自然环境与配电线路漏影响外，还受其他因素的影响：外界人为或外力因素，配电线路出现电磁感应现象，或者是居民在配电线路周围燃放烟花炮竹造成配电线路故障，或者是电气设备老化、人工施工时的失误、工作人员疏于管理、熔断器熔断出现假接地现象、交叉施工、带电作业等都会产生相应不同的配电线路故障等，也会导致配电线路故障问题。

针对上述情况，所有造成配电线路损坏的情况当中，自然因素是迫害程度最深的，为此，为此应按照实际情况采取有效的预防和应急对策，确保配电线路的正常与稳定运作，提高配电线路的安全可靠。

3、配电线路接地故障的探测及定位方法

3.1阻抗法。如果配电线路传输电流为均匀传输，阻抗法的故障探测原理主要是按照故障线路阻抗或电抗与探测点到故障点的距离出成正比例关系，进而計算故障探测点的阻抗或电抗值除以配电线路的单位阻抗或电抗值得到探测点到故障点的距离。该方法具有容易操作且投入成本少的优点，同时使用该方法会受配单线路线路负荷或受配电线路阻抗、受电源参数的影响比较大，当面对带有多个分支的配电线路时候，阻抗法难以排查出故障原因。

3.2加信传递函数法。加信传递函数法的测量原理主要是：在故障点所在线路处路附近加方波诊断信号，同时按照故障发生处电路拓扑结构的变化，通过频域分析进行定位的单端测距算法。加信传递函数法具有测量故障点的距离结果不受负荷参数变化的影响的优点，同时该测定方法选择接地线路作为故障点定位信息的依据，还未能准确解决测量定位不准确的问题。

3.3行波法。行波法探测原理主要是：通过故障点所在线路产生的行波，按照仪器探测点到故障点往返一次所需要的时间，结合已知的行波波速等条件，全面确定故障点的位置。行波法另外一种工作原理是：通过故障点所在线路处产生的行波到达配网线路两端的时间，同时结合通信联系实现故障的有效定位。其次，还可利用确认线路故障发生后由装置发射高压高频或直流脉冲信号，按照高频脉冲从发射装置到故障点的往返时间对故障点进行准确的定位。

3.4电磁场检测法。该检测房法的工作原理是：按照法拉第电磁感应原理线路一旦有传输电流，那么饥渴检测出微弱的磁场，反之，没有电流通过则检测不出磁场。按照该原理，电力检修人员即可通过使用小磁针沿着输电线路大概发生故障的位置沿线检测。电磁场检测法的优点是：操作简单、使用设备简单且成本低廉;缺点是只能确定故障点大致范围而不能实现精准定位的目标。

3.5端口故障检测法。端口故障检测法的原理主要是通过故障点所在线路的故障电压和电流的特点进行测量和定位，通过向故障线路施加频率为音频的正弦信号，根据配网线路可测端口处故障发生前后测试信号的变化量，确保实现故障点自动在线定位。该检测方法的优点是：适用于较大配电线路的检测而且故障检测工作量小;缺点是：分支线路的故障点位置只能判断为分支线路与主线路的联接点，无法确定确切故障点的位置，而且在故障点定位过程中需要数据通讯，操作性麻烦且实用性不强。

3.6检测定位法。检测定位法，就是在配电线路的每一个分支点和经常出现配电线路故障的部位安装相应的探测器，借助其部位周边安装的探测器，对配电线路区段的运作情况进行定时的检查，同时读取其参数进行相应的检测和记录。如果参数偏差值过大应及时的反馈给相应的维修工作人员。该检测方式可行性高，缺点是耗费成本较高，并且需要相应的理论知识作为支撑，加上后续的探测器维修以及保养工作比较复杂，因此是一种复杂的检测方式。

3.7主动定位法。主动定位法作为接地故障的探测及定位方法，又可以下分为中性点脉宽注入法、交直流综合注入法以及S注入法等几类。该定位法主要是通过人的主动性对配电线路进行定位工作，根据一系列规范精密的定位工作，把配电线路出现故障的部位准确的反馈给相应的工作人员，以便让维修人员及时的解决配电线路出现地故障问题。

3.8被动定位法。被动定位法主要是通过行波法、阻抗法或者区段查找等手段来进行配电线路故障部位定位工作的方法，被动定位法相较于上述的主动定位法来说，具有查找成本较少、定位准确度高的特点;缺点是：进行定位的时间比较长，是应该检测定位方式会受到很多因素的限制。

结束语

综上所述，为确保我国配电线路的正常运作，要根据配电线路的接地故障进行相应的探测和定位工作，进而为我国的配电线路提供坚实的安全保障。通过准确定并选用合理的配电线路接地故障的方法，能够显著缩短接地故障排查所消耗的时间;有助于提高检测工作人员的工作效率，减少变电所、配电线路开关的分合闸次数，从而高效地提升用户的用电质量，确保用户的用电安全，进一步推动我国电力企业获得更高、更快的发展，最终全面推动我国经济地稳定发展。

参考文献

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[3] 配电线路接地故障的探测及定位方法研究[J].尹守德.科学技术创新.2019（10）