10 kV 辐射式线路接地故障查找方法

陈子君

(广州增城供电局，广东 广州511300)

0 引言

10 kV 辐射式线路接地故障时有发生，尤其是在雷雨季节，供电线路非常容易遭遇雷击，从而引发永久性接地故障。从当前供电系统的发展现状看，对线路接地故障的查找，拉开线路柱上开关的分段查找法以及采用摇测线路绝缘电阻的查找方法都缺少对故障位置的准确判断，而且存在较大的盲目性，依据电网运行的实际情况，采用科学的故障方法可以提高对故障的查找效率，同时便于对故障进行及时的维护，从而提高供电线路的稳定性。

1 10 kV 辐射式线路接地故障查找方法研究

中性点不接地系统单相接地时，线路依旧可以运行2 h，根据中性接地线路这一特征，采用试拉线路开关的方法能够对接地故障进行查找。

通常情况下，供电线路由变电站出线断路器及柱上开关共同组成。当然，在线路的支线上也可能有支线开关，但是，为了加快对线路故障的处理速度，进行线路故障处理时，一般不对支线进行首要排查，这样是为了提高效率，对线路主线上柱上开关可以采用从前往后操作开关、从后往前操作开关以及从中间往两边操作开关等三种方法进行。

我们进行如下假设:S1 为出现故障时，进行分区段查找以及进行故障处理的时间。故障线路在不同的区段以及不同的故障类别，存在着不同的处理时间，我们假定各区段这一时间相同;S2 为供电系统的工作人员抵达事故现场进行处理，断开柱上开关然后合上开关的平均时间，这里假定为15 min。T0则假设为拉开柱上开关后，向变电站值班人员或者调度紧凑型故障汇报得到接地信号是否消失信息的时间，这里假定平均时间为10 min。Q1、Q2、Q3、Q4 则为DL—1、1—2、2—3、3 号开关以后的中压用户数(配电变压器数)。

2 10 kV 辐射式线路接地故障的查找情况

2.1 从前往后查找故障

1)当供电系统线路故障存在与DL—1 之间时，拉开1 号开关，这时的故障没有排除，说明依旧存在故障。进行故障处理的停电户数通过计算得出如下结果:S0(Q1 + Q2 + Q3)+S(Q0 +Q1 +Q2 +Q3)，此时操作次数为1 次。

2)当供电系统的线路故障存在于1—2 之间时，拉开1 号开关后，需合上1 号开关，再拉开2 号开关，然后进行观察，发现故障没有消除。故障处理时停电时户数计算得出如下结果:S0(Q2 +Q3)+S(Q1 + Q2 +Q3)+S2(Q1 +Q2 +Q3)，此时的操作次数为2 次。

3)当故障出现在2—3 之间时，同步骤二，需拉开3 号开关，故障依旧没有消除，故障处理时的停电时户数为:S0 ×Q3 +S(Q2 +Q3)+S2(Q1 +Q2 +Q3)+S2(Q2 +Q3)，操作次数为3 次。

4)当故障出现在3 之后，拉开3 号开关，故障则消失，进行故障处理的停电时户数计算如下:S0 ×Q3 +ST×Q3 +S2(Q1 +Q2 +Q3 )+S2(Q2 +Q3)。此时操作次数为3 次;对操作次数进行汇总，得出:

2.2 从后往前查找故障

1)当供电线路故障出现在3 号开关之后，则拉开开关后故障消除，处理故障时的停电户数计算为:S0 ×Q3 +S ×Q3，则操作次数为1 次。

2)当供电线路故障在3 号开关之前，在2—3 之间时，拉开3 号开关后再合上，然后，拉开2 号开关，故障消除，处理故障时的停电时户数为:S0(Q2 +Q3)+S2 ×Q3 +S(Q2 +Q3)，操作次数为2 次。

3)当供电线路系统故障出现在2 号开关之前，拉开1 号开关，故障消除，处理故障时停电时户数为:S 0(Q 1 +Q2 +Q3)+S2(Q2 +Q3)+S2 ×Q3 +S(Q1 +Q2 +Q3)，则操作次数为3 次。

4)当供电线路故障出现在DL—1 之间，则进行上述操作时，故障依旧存在，进行故障处理时停电户数为:S0(Q1 +Q2 +Q3)+S2(Q2 +Q3)+S2 ×Q3 +S(Q0 +Q1 +Q2 +Q3)，则操作次数为3 次;对操作次数进行汇总，得到如下结果:

2.3 从2 开始查找故障

1)当供电系统故障出现在DL—1 之间，处理故障时的停电用户数为:S2(Q2 +Q3)+S0(Q1 +Q2 +Q3)+ S(Q0 +Q1 +Q2 +Q3)，此时的操作次数为2 次。

2)当供电系统故障在3 之前，在1—2 之间时，处理故障的停电户数为:

S2(Q2 +Q3)+S0(Q1 +Q2 +Q3)+S(Q1 +Q2 +Q3)，此时操作次数为2 次。

3)当供电系统故障出现在2—3 之间时，处理故障的停电户数为:S2(Q2+Q3)+S0×Q3+S(Q2+Q3)，操作次数为2 次。

4)当系统故障出现在3 之后时，处理故障停电户数为:S2(Q2 +Q3)+S0 ×Q3 +S×Q3，此时操作次数为3 次，合计总数为:

2.4 对故障进行分析

由于供电线路的供电路段以及自然条件、外部影响都各不相同，出现故障也千差万别，因此，供电线路接地故障发生在DL—1、1—2、2—3 和3 号开关以后的几率也各不相同。然而，因为线路的连接性，在相近路段所受的环境影响差别不是很大，气象条件也存在一定的相似性，为了便于故障的分析，使问题简化，我们暂定为相对比的路段的影响因素相同。基于此，一旦发生4 次接地故障在区段平均分配时，故障查找时停电户数为之前停电用户数总和。上文中的(1)式与(2)式对比，可以看出S2 ＞S0，上式大于零，由此可以推算，从后往前查找故障优于从前往后故障的查找方法。

通过对比，可以发现，当D3 ＜1.47D2 用户时，从2 号开关向两边查找故障的方法优于从后往前进行故障的查找，当然，这一条件的成立是有前提条件的。这一操作是基于一定的平均时间计算，与实际存在一定偏差，在实际生活中影响线路运行的因素众多，很难保证操作人员抵达现场的时间在约定时间内，尤其是在一些偏远的地区，进行两个开关时间间隔的操作可能超过30～40 min，而10 kV 线路接地运行时间规定为2 min，而且运行性也存在风险，我们可以通过减少操作次数来缩短故障查找时间。

3 在实际工作中查找故障的方法

在我们日常生产生活中出现线路单相接地故障时，在进行故障线路排查时，应将这条线路进行控制，可以停掉开关，同时通知供电公司的工作人员或者操作人员，线路运行人员要第一时间感到线路中间柱上开关，并拉开柱上开关，然后通知变电站值班人员，将之前这条线路调整为运行状态，变电站值班人员联系线路运行员，通知消失信息情况，同时汇报给总指挥，最后，总指挥进行下一部操作命令的下达，至到找出故障的所在位置，在整个操作过程中，进行实践把控，使之控制在2 h 以内。

如果没有确定具体位置，那么，要尽量把故障锁定在具体区域，然后，派遣巡线人员进行查找，最终找出故障点。在我们生活中，很多采用全线停电方法进行故障查找，不管采用何种方法，总体停电数是相同的，如果从线路中间柱上开关向两边开关进行拉合及测量的方法的开关操作和测量次数更少，相应停电时户数更少，不过这一方法在天气恶劣的情况下不适宜进行。

4 结语

综上所述，可以得出以下结论:当10 kV 辐射式线路出现单相接地故障时，从线路中间柱上开关向两边柱上开关拉合进行查找的方法比较可行;当进行摇测线路绝缘电阻的单相接地故障查找时，从线路中间柱上开关向两边开关拉合进行查找的方法比较适宜。以从线路中间柱上开关向两边开关拉合进行查找的方法比以摇测线路绝缘电阻的单相接地故障查找方法更好。

［1］ 陈公锐，吴经伟. 谈10 kV 线路接地故障的防范与消除［J］. 中国电力教育，2010(S2).

［2］ 尹星光，宛玉健，张新州，等.10 kV 线路故障引起相邻线路异常跳闸的原因分析［J］. 华电技术，2012(5).