配电线路故障查找方法研究

配电线路故障查找10kV线路故障分类1.速断。故障范围在线路上端，由三相短路或两相短路造成。主要原因有线路充油设备（如油断路器、电力电容器、变压器等）短路、喷油，春季鸟巢危害、雨季雷电、暴风雨的影响、电杆拉线被盗破坏、伐树砸住导线等自然灾害或人为因素。2.过流。故障范围在线路下端，由用电负荷突然性增高，超出了线路保护的整定值或三相短路或两相短路造成。原因基本同上。速断、过流由于故障范围较小，故障原因清晰，所以查找起来比较容易。3.接地。全线路范围内均可发生此类故障，基本上可分为永久性接地和瞬时性接地２种。主要原因有断线、绝缘子击穿、线下树木等原因导致多点泄漏。接地故障由于范围较大，故障原因不明显，有时必须借助仪表仪器才能确定故障原因。配电线路跳闸故障分析一、10kV线路保护1、速断：保护线路全长的一部分，最小15%。最大85%。保护选择性。2、过流3、接地二、根据保护动作特点判断线路故障性质和地段1、一般情况下，线路跳闸重合成功，说明瞬时性故障，鸟害、雷击、大风等，重合不成功，永久性故障，倒杆断线、混线等。2、如果是电流速断跳闸，故障点一般在线路的前段；如果是过电流跳闸，故障点一般在线路的后段。3、如果是过电流和速断同时跳闸，故障点一般在线路的中段。在事故巡线时，除重点巡查大致地故障范围外，其他地段也要巡查，以免遗漏故障点，延长事故处理时间。10kV线路故障快速查找线路故障停了电，保护动作巧判断；速断动作查前端，约为全长数一半；过流动作值较小，故障较远在后边；速短过流同跳闸，故障位于线中间。第三节10kV线路接地故障及处理一、10kV线路接地故障线路一相的一点对地绝缘性能丧失，该相电流经过由此点流入大地，这就叫单相接地。农村10kV电网接地故障约占70%。单相接地是电气故障中出现最多的故障，它的危害主要在于使三相平衡系统受到破坏，非故障相的电压升高到原来的√3倍，很可能会引起非故障相绝缘的破坏。10kV系统为中性点不接地系统。即为小电流接地系统。33310kV系统为中性点不接地系统10kV系统为中性点不接地系统向量图10kV系统为中性点不接地系统一相接地10kV系统为中性点不接地系统一相接地向量图拉开变压器低压总开关，中性线带电3、发生单相完全接地故障时的规律（1）在电压数值上，故障相对地电压变为零；非故障相对地电压升高√3倍，变为线电压。（2）在电压相位关系上，非故障相（剩余的两相）对地电压的夹角变为60°。（3）故障相对地电流升高了3倍，非故障相对地电容电流升高了√3倍。而两非故障相对地电容电流的夹角变为60°。（4）中性点不接地系统中发生一相接地时，网络线电压的大小和相位差仍保持不变，三相用电设备的正常工作也不会受到破坏。规程规定允许暂时继续运行2h。在此2h内，应迅速找出故障点，恢复三相线路的绝缘，否则2h后也应将该线路停电。二、配电线路接地故障的确定接到值班调度员关于线路接地通知后要了解：1、那相接地，各相接地电压数值是多少？2、数值变化情况，数值是在不断变化或是稳定，以便对接地情况进一步分析。原因、种类，尽快查找故障点首先排除变电所绝缘监视装置本身故障。如果是一相对地电压为零，另两相对地电压正常。（1）绝缘装置（2）PT断线。如果一相对地电压为零或升高，另两相电压升高或降低，这都表明线路接地或断线。要将线路缺相和接地区分开来。线路上跌落式开关断一相或高压发生断相，被断开地线路又较长，绝缘监察装置等发生指示值不平衡，且类似接地情况。如果三相对地电压不平衡，但又无明显接地特征时，应设法与线路末端用户联系，如用户电压正常，则为接地故障。各种接地故障的判断三、线路接地状态分析1、一相对地电压接近零值，另两相对地电压升高√3倍，这是金属性接地。（1）若在雷雨季节发生，可能绝缘子被雷击穿，或导线被击断，电源侧落在比较潮湿的地面上引起的；（2）若在大风天气此类接地，可能是金属物被风刮到高压带电体上。或变压器、避雷器、开关等引线刮断形成接地。（3）如果在良好的天气发生，可能是外力破坏，扔金属物、车撞断电杆等。或高压电缆击穿等。2、一相对地电压降低，但不是零值，另两相对地电压升高，但没升高到√3倍，这属于非金属性接地。（1）若在雷雨季节发生，可能导线被击断，电源侧落在不太潮湿的地面上引起的，也可能树枝搭在导线上与横担之间形成接地。（2）变压器高压绕组烧断后碰到外壳上或内层严重烧损主绝缘击穿而接地。（3）绝缘子绝缘电阻下降。（4）观察设备绝缘子有无破损，有无闪络放电现象，是否有外力破坏等因素3、一相对地电压升高，另两相对地电压降低，这是非金属接地和高压断相的特征（1）高压断线，负荷侧导线落在潮湿的地面上，没断线两相通过负载与接地导线相连构成非金属型接地。故而对地电压降低，断线相对地电压反而升高。（2）高压断线未落地或落在导电性能不好的物体上，或线路上熔断器熔断一相，被断开地线路又较长，造成三相对地电容电流不平衡，促使二相对地电压也不平衡，断线相对地电容电流变小，对地电压相对升高，其他两相相对较低。（3）配电变压器烧损相绕组碰壳接地，高压熔丝又发生熔断，其他两相又通过绕租接地，所以，烧损相对地电压升高，另两相降低。4、三相对地电压数值不断变化，最后达到一稳定值或一相降低另两相升高，或一相升高另两相降低1、这是配电变压器烧损后又接地的典型特征某相绕组烧损而接地初期，该相对地电压降低，另两相对地电压升高，当烧损严重后，致使该相熔丝熔断或两相熔断，虽然切断故障电流，但未断相通过绕组而接地，又演变一相对地电压降低，另两相对低电压升高。2、平时就存在绝缘缺陷的绝缘子，首先发生放电，最后击穿。5、一相对地电压为零值，另两相对地电压升高√3倍，但很不稳定，时断时续，这是金属性瞬间接地的特征（1）扔在高压带电体上的金属物及已折断变压器、避雷器、开关引线，接触不牢固，时而接触时而断开形成瞬间接地。（2）高压套管脏污或有缺陷发生闪络放电接地，放电电弧是断续地，形成瞬间接地。6、异相异地同时发生接地1、故障现象我县110kV变电所10kV出线共七回、10kV母线分段并联运行，其中县城线(915)、龙城线(912)和芙蓉线(913)沿线分布着县城、芙蓉镇的工农业负荷和大量的照明配变。水泥线(914)、朝阳线(917)、芙纺线(911)和彭纺县(916)则为厂矿专用线。(1)故障Ⅰ：2007年初曾多次出现下述故障：当芙蓉线(913)或龙城线(912)两线路中其中一条出现接地报警信号，变电所正待处理，两线却同时跳闸。故障指示：速断。多方巡查两线路的交叉跨越处(无同杆架设)未发现任何短路放电痕迹。两线路之间直接故障的可能性不存在。分别试送，均能送出。(2)故障Ⅱ：2008年6月16日、17日，县城线(915)和龙城线(912)两次同时跳闸。第一次故障后，反复巡查两线〖JP3〗路，未发现明显故障。分别试送、成功。第二次故障后，经巡查，了解到龙城线某处(距110kV变电所8km)，带负荷拉开刀闸、造成电弧短路，致使龙城线(912)跳闸。后查出在距变电所1km的另一处，县城线(915)一台配变的两只避雷器炸裂，向操作者和目击者了解，上述两故障发生时间均与两线同时跳闸时间吻合。6、异相异地同时发生接地2、故障分析以上几例两条线路同时跳闸故障发生时，天气或晴好，或虽有阴雨，但绝无雷电。由雷击等外界原因引起的多条线路故障的可能性可作出肯定的排除。何以会同时跳闸，绝非偶然巧合，其中必然有一定的因果关系。(1)在线路发生单相接地时，非故障相的对地电压将会迅速升高，视接地程度不同，最高可升至正常时对地电压的√3倍，有可能击穿正常相的绝缘薄弱环节，形成两点对地短路。(2)系统发生单相接地时出现的电弧放电，破坏了系统原来相对稳定的运行方式并引发震荡，使故障相和正常相均产生危险的过电压。(3)配电系统内，断路器、刀闸的混合操作，改变了电网的能量分配和传递方式，会产生操作过电压。特别是线路断路器在数十毫秒的瞬间分断高达几千甚至上万安培的短路冲击电流。这能在极短时间内进行的复杂的磁能量转换必定会产生极高的过电压，这无疑是最危险的。(4)系统中还大量使用互感器、电抗器等具有铁芯和绕组的设备。上述几种过电压的产生会使铁芯迅速饱和，引起铁磁谐振，造成更危险的谐振过电压。以上几种过电压现象一旦发生，在极短的暂态过程中，可能是一种，也可能是同时几种的相互作用，产生高于正常电压数倍的危险过电压，对系统中绝缘薄弱的电气元件产生致命的打击。这是引发同一线路感应另外线路产生故障的主要诱因。而同一线路或另外线路若存在难以承受过电压的薄弱环节，将最终被击穿，造成故障。至于过电压在两条线路之间的接通，是通过10kV母线在极短的时间内完成的。6、异相异地同时发生接地根据这种分析，我们组织力量对县城线、龙城线和芙蓉线的线路绝缘子及其它配电设备(避雷器、计量箱、熔断器、刀闸等)进行登杆检查，确实查出不少故障隐患。表现在：部分绝缘子有裂纹、击孔和灼伤痕迹，甚至有的绝缘子瓷裙破坏、炸裂。在不登杆的情况下肉眼绝难发现的这些缺陷，无疑是可能被引发故障的隐患。发现在同一铁担上的几只绝缘子均不同程度存在上述隐患。可见在平时送电运行情况下能勉强使用的绝缘子，在过电压作用下，极有可能再次击穿，造成短路故障。但过电压作用消失后，其绝缘情况又可能部分恢复，带病运行。这种绝缘性能的反复变化，在一定程度上增加了故障排查的困难。另外，部分阀式避雷器质量太差，经试验其绝缘性能及工频放电电压均不合格。部分高压计量箱、跌落式保险和穿墙查管也存在缺陷与隐患。针对系统运行可能产生过电压的分析和系统客观存在绝缘薄弱环节的现实，就不难理解上述几例故障产生的原因。(1)一条10kV线路其中一相接地(或或接地时电弧放电)时产生的过电压使本线路另一正常相的绝缘薄弱环节击穿，造成两点对地短路跳闸(速断)。6、异相异地同时发生接地(2)一条10kV线路某相在距变电所较近的一点接地(或接地时电弧放电)产生的过电压通过10kV母线传递，使另一线路其它两正常相中的一点绝缘薄弱环节击穿，形成两条线路不同相的两点对地短路，造成两线同时跳闸。(3)一条线路断路器故障跳闸，分断短路冲击电流时产生的过电压通过母线传递，使另一线路两点绝缘薄弱环节击穿，造成对地短路放电。继而速断跳闸。(4)当然，也不能排除在上述几种暂态过程中，铁磁谐振过电压可能产生的破坏作用。至于10kV配电系统中其它几条厂矿专用线至今未被引发同类故障，究其原因，除专用线架设质量较好外，其沿线装设的配电设施，如配变、避雷器、计量箱等可能是绝缘薄弱的环节大大减少，因此被引发故障的概率也就大大降低。当然，两条线路同时跳闸，绝非仅是上述原因引起。表面现象均为两条线路同时跳闸，但引发故障的原因可能并不一样。针对故障时的具体情况，需多方了解，仔细分析，排查、并作出由表及里，由此及彼的判断，才能收到满意的效果。10kV线路接地故障判断接地故障巧判断，一低两高三不变；负荷断线又接地，一高二低也常见。断线、接地难分辨，用户电压分明显。断线只有两相电，接地用户不明显。三、绝缘子污闪或闪络放电的处理防止绝缘子闪络应采取以下预防措施：（1）根据绝缘子的脏污情况，应定期清扫绝缘子；（2）线路上若存在不良绝缘子，就会降低线路绝缘水平，必须对绝缘子进行定期测试。若发现不合格的绝缘子要及时更换，使线路保持正常的绝缘水平；（3）增加悬式绝缘子串的片数，采用高一级电压的针式绝缘子，将终端杆的单茶台改为双茶台，也可将一个茶台和一片悬式绝缘子配合使用；（4）对于严重污秽地区，应采用防污绝缘子；中性点不接地系统，其瓷绝缘子闪络或严重放电时，将会导致架空线路的一相接地或相间接地断路，以致产生电弧，烧坏导线及设备。当瓷绝缘子闪络导致一相接地时，非故障相对地电压为正常相电压的√3倍，可能是非故障相瓷绝缘子的薄弱点击穿而造成两相或三相接地断路，后果十分严重。四、线路接地故障的查找1、人工巡线法