10kV配电网故障在线检测与定位分析

郭瑶

摘  要：随着现代化进程的加快，人们对电力的需求日益增长，配电网是确保稳定供应电力的关键。从目前的情况来看，日常生活主要采用的是10kV配电网，10kV配电网具有一定的适应性，覆盖的应用领域比较广泛。随着产业结构的升级，配电网也得到了快速发展，运行性能更为全面，配电网体系愈加成熟，但是因为人们对于电力需求的增加，使得配电网处于一个超负荷运行的状态，很容易出现各种故障问题。为了确保10kV配电网运行的稳定性，保障对人们的正常供电，要结合具体原因，对配电网故障进行检测和定位，发现故障并采取合适的措施进行解决，使10kV配电网处于一个相对稳定运行的状态。

关键词：10kV配电网;故障分析;检测与定位

随着城市化建设进程加快，人们对于用电安全越来越重视，用电稳定和安全是人们首要关注的。因为10kV配电网主要提供生活用电，所以在具体运行过程中，需要严格把控，配电网具有一定的结构特点，延伸范围比较广，如果配电网出现故障问题，会造成多方面的影响，无法正常供电，会影响到人们的正常生活。基于这种现实情况，在线检测和定位是10kV配电网目前重点研究方向，旨在更好地解决配电网故障问题，确保配电网能够稳定供电，为人们的生活提供保障，实现用电稳定和安全的需求。

一、10kV配电网线路特点分析

我国对于10kV配电网应用比较频繁，10kV配电网线路具有一定的线性特点，配电网具有较多延伸线路，线路分支比较多，而且线路之间都是相互交叉的，使得整个线路结构较为复杂。而这些线路分支又会进行分化，逐渐分化为线路子分支，延伸性很强，也正是因为线路分化过多，使得线路传输的信号强度跟着降低，有些信号甚至衰减到了原来的万分之一，所以就算检测到了故障，也无法进一步精确，只能控制在一定范围，而范围内线路节点很多，要想找出精准的故障节点还是较为困难的。10kV配电线路的接地电路比较大，其中石灰杆作为其支撑杆主体材料，接地之后，受外界环境因素影响，产生的电阻值很高，配电网运行过程中，如果出现接地故障，两者就会相抵消，弱化传输信号，甚至会将信号淹没。10kV配电网线路延伸范围比较广，所以很多线路都比较长，对地的电容偏大，线路长度几十里到几百里不等，是不固定的，对地电容受长度影响，线路越长，对地电容就越大，线路分流也更加明显，分流之后，整个线路的运行信号就会衰减，要想精准定位难度比较大。

二、10kV配电网故障在线检测定位方法

（一）阻抗法

基于10kV配电网的结构特点，对于故障检测定位，需要采取合适的方法，阻抗法就是其中一种。在线路故障的时候，测量故障电流和电压，然后结合故障回路阻抗进行详细地计算，线路长度和阻抗之间是存在一定连接关系的，通过计算结果分析内在联系，然后估算出大概的故障距离范围。以算法的方法进行划分，对阻抗法进行合理运用，阻抗法中需要用到相应的故障数据，包括了双端数据和单端数据，结合数据进行参数模型构建，模型对于双端数据的测算比较准确，可以测算双端数据的距离范围，同时也需要整合其他数据进行综合性判断。因为模拟技术存在一定局限性，功能还不完善，单端数据测距算法无法达到全面覆盖，目前只用于单侧电压信号电流。

（二）行波法

行波法具有一定的分化性，主要是根据行波延伸距离和故障传播时间的关系进行测算，两者呈一个正比关系。以现代行波测距，故障具有暂时性特点，从而行波获得双端数据，内部线路故障会使得行波出现不稳定波动的情况，当行波达到线路两边端点的时候，就可以测算得出中间的绝对时间差值，为故障节点的计算提供数据参考。还有就是通过故障点形成的行波到两端的时间差进行测算，第一个行波波头到线路两端时间以双端定位的方式，所以需要精确到第一个行波波头，可以不用考虑其他折射和反射的情况，行波波动的幅度比较明显，可以很好的检测到。

三、10kV配电网故障在线检测定位优势分析

对于10kV配电网运行来说，在线检测和定位有着突出的应用优势，能够完成很多操作需求和功能需求。比如在线取电，传统的故障指示器局限性比较大，主要采用电池供电的方式，为了避免进水，都会密封处理，使得电池电量消耗完之后只有更换新的，造成极大的浪费。而故障在线检测定位系统采用最新的材料，材料材质很轻，柔韧性很好，可以其进行有序的调控，互感器能够对电网功率和消耗量进行测量，智能控制，确保输入功率与使用功率之间的平衡性，电网的功率如果不高，可以关闭其他辅助设备的运行，确保电量的稳定供应。在线检测定位对于故障的判定更为全面，以小波变化为主进行测定，接地故障具有一定的回路性，对于高频成分的通过更为简单，所以在接地故障中，暂态含量相对来说比较高，这种不太稳定的信号，主要以小波变换为主，通过电流突变和流速变更进行定值，从服务端收集更多的数据，全面的数据更能得到精准的故障判断。能够更有利于组网，从目前的情况来看，我们所采用的网络形式呈树形结构，包括了后台、数据集中器、数字故障指示灯、GPRS联系通信等，以短距离无线通信对各个节点进行连接，在服务器IP中输入集中数据器和附件数字故障指示灯之后，就可以完成系统的自行组网。进一步优化监测环境，将温度传感器添加到故障指示器中，达到一个动态控制的目的。

四、结束语

我国电网规模的扩大化，人们对于用电性能有着更为严格的要求，不仅要确保供电稳定，更要保证配电安全，配电网建设越来越受到人们重视。10kV配电网在人们生活中有着多方面的应用，覆盖范围比较广，因为配电网线路之间交错较为复杂，出现故障之后，要想精准找到故障节点存在一定难度。而借助于故障在线检测与定位系統，可以很好规避这一问题，配电网企业要加大检测定位系统分析应用力度，发挥其系统应用优势，发现线路故障及时处理，将故障影响降至最低，确保配电网的稳定运行。

参考文献：

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