配电网线路故障的定位方法以及问题分析

唐亮

【摘要】经济建设离不开电力的支持，电力能源是国民经济健康稳定发展的重要保障。对于电力企业来说，保证供电的稳定性和安全性，提高供电服务质量，是新形势下需要解决的首要问题。由于配电网结构的构成复杂性，在实际运行中很容易出现线路故障问题，进而影响到供电企业的服务品质，据此本文从电网运行的角度，对配电网线路中的故障定位方法进行了简单分析，并就当前存在的问题提出了相应的应对措施。

【关键词】配电网；线路故障；定位；问题

配电网的供电、配电功能离不开电缆线路的支持，随着社会用电量的急剧增加，配电网的线路运行负荷不断增加，在长期的高负荷运行状态下，很容易出现线路故障，导致供电的稳定性下降。当前对配电网线路故障的定位方法在实际应用中有很多种，针对于不同的线路故障要采用针对性的定位方法，并对存在的问题采取相应的解决措施，以提高配电网线路供电质量的提高，减少不必要的风险产生。

1.信号注入定位法

当前配电网线路故障的定位方法主要包含有S信号注入法、行波定位法、故障指示器、分段开关定位法以及信号通断法等等。

1.1信号注入法的基本原理.上图中，TY-01型选线保护和定位保护系统主要包含有主电路和检流器两部分。其中主电路和PT二次侧的连接是由五条线完成的，即a、b、c、d、i，a、b、c三条总线连接到PT的一次侧，信号电流发生器和主机之间相互连接，内部电源所提供的电流信号发生器的充電电池的电源，而PT的二次侧电压是Uan=Ubn=Ucn=57.8V，U1n=0V，主机是不输出电流的。我们以A相位对象分析，那么一旦出现了单相接地故障的话，A相接地电压会下降到0，并且B相和C相的电压也会提升到线电压状态，是倍的相电压。此时，PT二次侧的电压就分别是Uan=0，Ubn=Ucn=100V，U1n=100V.因为PT一次侧的A相电压发生了短路，二次绕组是无感应电压，因此，会自动默认主机A相接地，这样的话，线路的定位工作也就达到了，然后主机会自动的把电流信号输入到PT二次侧的母线上（虚线），这个信号是频率特定的，每一个谐波上都有频率，确保了不会与其产生高次谐波频率的影响。信号在耦合到PT的一次侧后，总线到地的电流为图中虚线，如果采用电流探测器对出线进行检测时，只要电流信号消失，就可以定位出线路的故障点。

1.2应用特性.以为配电网系统的分支线较多，但是这对线路故障的定位来说是不会产生较大影响的，绝大多数的电流输入信号会到达故障位置，因此，这种定位方法只适用于配电系统中，它的线路故障定位准确性是非常高的。

2.故障测距法

2.1阻抗法.这种定位方法的原理是先设定配电线路是均匀的，进而在不同故障类型条件下计算出故障回路的阻抗或者是电抗与测量点到故障位置的距离成正相关的关系，然后通过计算发生故障时测量点的阻抗或者是电抗值除以线路的单位阻抗或者是电抗值得到测量位置到故障位置之间的距离。采用最小二乘法进行测量阻抗参数的估计可以有效解决线路阻抗参数在距离保护中的不准确问题。

2.2行波法.这种方法所依据的理论是一旦配电网在运行中出现了线路鼓掌呢，那么对于它的原有线路就会带来很大的影响，而线路内部的电气量也会因此而发生变化，通常情况下，只需要对电气量的变化范围和变化数值进行检测就可以准确定位出故障的发生位置。目前这种方法对于故障的测距有两种方法，即单端测距和双端测距。单端法是通过行波在线路中的传播，可以估计出从故障位置到测量位置所需的时间，也可以得到故障位置的第一个反应波到测量位置所需的时间，利用这两个时间差就可以得到故障的距离；而双端法则是在已经掌握行波速度和参考时间一致的基础上，同时对故障线路的两端进行测量，所得到的两个波头反应的时间差就可以对具体的故障位置进行准确定位。

3.加信传递函数法

这种定位方法的基本原理是从配电线路的首端开始施加方波信号，再依据各个分支端口传递函数频谱的频率、相位以及波形特征等来实现对线路故障的准确定位，由于其工作原理的特殊性，因此，它的适用范围也主要是集中在单相接地故障的定位中。

4.当前故障定位存在的问题

虽然在科学技术的推动下，我国的配电网系统线路故障检测和定位技术得到了很大的改进和完善，但是，通过实际应用来看，这方面还存在着一些不足之处，例如配电系统小电流接地故障电流微弱、故障电弧的不稳定等等，都会导致其定位的准确性大大下降。对于小电流接地故障的检测方法有很多种，但是，绝大多数的方法都是基于故障出现前后配电网参数的变化来进行的，具有一定的滞后性，除了信号注入法。我们对小电流接地系统的自身状况来看，它自身所具有的特殊性，一旦在电磁的干扰下和谐波的污染下，它的信号就会失真，进而导致各种选择远离的可靠性和准确性大大下降。

5.总结

社会化大生产的不断进步，对于电力能源的需求量越来越大，一方面在带动电力企业改革的同时也加大了电力企业的运行压力，对于电力企业来说，在新形势下加强内部管理，做好配电网的线路检查检测工作，提升服务品质具有重要的现实意义。从当前配电网运行的现状来看，很多线路在长期的高负荷运行状态下，很容易出现老化，性能下降，导致运行故障的发生，进而直接影响到供电服务质量，虽然当前对配电网线路故障的检测和定位方法有很多种，但是，在实际应用中却又存在很多不足之处，由于配电网线路的多样复杂，导致在具体的定位方法确定还存在有不足之处，而且对于小电流接地故障的检测和定位效果也不是很理想，对于技术研发人员来说，还需要做进步的改进和完善，创新定位检测技术，使其更好的应用在配电网线路故障定位中，提高线路运行水平。

参考文献

[1]王红伟，刘晋武.10kV配电网中配电线路故障自动定位和隔离技术的应用分析[J].中国电业（技术版），2015，02：14-16.