摘要：根据有关资料显示，电力用户所遇到的停电事故绝大多数是由于配电网发生了问题。在我国造成配电网停电的因素有很多，如限电、计划检修、事故检修、市政建设等。配电网相间短路故障就是10kV线路比较常见的故障，相间短路故障具有明显的故障电气量特征。鉴于此，本文对10kV配电网相间短路故障定位方法进行了分析研究，以供参考。
关键词：10kV配电网；相间短路故障；定位方法
中图分类号：TM711 文献标识码：A
引言
配电网的故障位置和判断是根据配电网中安装的智能采集、通信和控制设备收集的数据，将配电网的实际操作相结合，利用网络信息和故障信息自动判断故障位置，反映网络结构拓扑结构中故障点的配电网的故障位置和判断技术在实际配电网操作中得到了广泛应用。
1配电网的常见故障
配电网最常出现的故障包括接地故障和短路故障，其中接地故障主要以单相接地为主。目前，我国在3～66kv中低压配电网中普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地（即谐振接地）运行方式。在电网发生单相接地故障时可带故障继续运行1～2h，但是长期带故障运行，容易促使绝缘薄弱处发生对地击穿，造成两相接地短路故障，并会带来跨步电压，给故障线路周围的行人带来安全隐患，线路故障应及时处理，其中跨步电压分布示意图如图1所示。
由图1可知，离故障线路越近，分布电压越高，越具有危险性。长期以来，由于不能尽快选择故障线路或定位故障线路段，导致出现故障排除率低等工作问题，故需要进行配电网故障的自动定位。
配电网故障自动定位的人工智能算法以遗传算法为代表，但配电网复杂，难以建立适合配电网故障定位的数学模型，模型不准确会导致故障定位效果不佳。然而，矩阵算法采用分段开关和隔离开关作为节点，可以根据每个节点是否流过故障电流来判断故障间隔。根据网络拓扑结构形成网络描述矩阵，然后结合故障信息形成故障判断矩阵，根据故障判断矩阵判断故障间隔。该算法简单，易于编程实现，计算量小。矩阵算法的基本原理是对网络中的每个交换机进行编号，根据网络的拓扑结构和每个交换机的连接关系形成网络描述矩阵，然后结合故障信息形成故障判断矩阵。故障的位置可以根据故障判断矩阵来确定。
2传统配电网故障定位原理
传统配电网中不含有分布式电源，馈线自动化通过故障电流的幅值比较实现故障定位。其故障定位原理如下：故障点上游的FTU检测到故障电流上报主站故障信息，而故障点下游的FTU未检测到故障电流不上报故障信息，主站将检测到故障电流的末端FTU与未检测到故障电流的首端FTU之间的区段判断为故障区段。
3 10kv配电网相间短路的故障定位方法
方法一：当一段线路处于开环运行状态，如果某个区域的一个端点上显示了短路电流，但是其他端点并没有出现该种信息，则说明这段区域内出现了相间短路故障；如果其他端点中也出现了一个或多个短路信息，说明故障发生的位置不在该段。
方法二：当一段线路处于闭环运行状态，如果某一区域的端点显示了短路电流，且都显示故障功率来自于该区域内部，说明该区域内出现了相间短路故障；如果其中有一个或多个短路端点显示其故障功率来自于其他区域，说明故障发生的位置不在该段。
以上两种故障定位方法只适用于区域内的情况，而对于区域间相间短路故障的准确定位则应当分别分析短路接地的每个相别，再根据以上两种方法进行相应的判断。
4供电恢复策略
4.1区域间两相短路接地供电恢复策略
当发生区域间两相短路接地故障时，接地故障位置处于两个不同的区域，尤其是对设施老旧、线路绝缘层老化严重的线路，更需要将发生接地故障的两个区域进行有效隔离，然后再对健全区域进行供电恢复；如果故障线路为新建或者绝缘层效果较好的情况下，可以只选择隔离其中一个接地故障区域，然后再对健全区域进行供电恢复。确定隔离区域时应当确保恢复供电后可以服务更多的用户。
4.2科学合理地进行线路布设
为真正做好配电网的运行维护工作，首先需要找出配电网出现故障的根本原因。目前，多数线路故障都是由线路的安装施工埋下的隐患造成的。线路的布设十分关键，也具有一定难度，尤其是在电缆之间的连接部分。一旦电缆之间相互连接的地方出现故障，那么两段电缆都将无法正常承担电力运输任务，造成巨大不便。此外，施工手段和施工材料的选择也是关键。
无法选择合适的施工材料是配电线路运行维护过程中遇到麻烦的重要原因。因此，需要从施工技术水平和施工材料的合理选择两方面入手，从根本上减少配电线路故障隐患。
4.3加强对电路巡查
为了解决配电网的故障问题，还需要加强对电路电线的巡视与排查。电路电线是配电网中比较脆弱的一部分。一般只要配电网的电路电线不出现问题，其他的故障都很好解决。因为一旦电路电线出现问题，需要花费大量的时间寻找出现问题的具体线路段，电路电线的更换也会更加复杂，会给运维部门带来巨大的工作负担，同时严重干扰用户的用电体验。因此，需要加强对电路电线的巡视与检查，及时发现电路电线可能出现的问题。
4.4制定应急预案，开展事故演习
将应急预案工作做好，在遇到突发情况时，能够及时地找到相应的工具与设备进行故障的排查，这样就能够尽快地进行施工抢修，保障人们的用电安全使用。同时要不断地完善应急预案，才能够很好地帮助施工人员进行故障的抢修。开展事故演习，能够使得施工人员在面对事故危险时，冷静下来，想到解决方法来更好地进行操作，开展事故可以在保证自身安全的同时，使得施工人员的施工素养大大的提升上来。只有积极地开展事故演习，准备好应急预案，在实际的操作中，能够起到很大的作用。
4.5加强配电线路的维护、运行管理工作
(1)对配电变压器、配电线路上的绝缘子、避雷器等设备（包括配网使用的各类金具的设计及镀锌质量)，定期进行试验、检查,及时处理设备缺陷,提高运行水平(2)配电线路上加装柱上真空开关,缩小故障范围,减少停电面积和停电时间,有利于快速查找故障(3)加大配网建设改造力度,使配网结构、变电站布置趋于合理,提高配网运行方式的灵活性(4)有计划性地对线路、设备进行巡视,定期开展负荷监测(5)制定并完善事故应急预案,开展经常性的反事故演习活动,是出色完成事故抢修工作的重要保证(6)加强业务培训,提高综合素质(7)加强线路的运行管理工作。签订管理责任书,做到故障原因未查到不放过,故障不彻底排除不放过(8)制定线路现场运行规程和各种管理制度,建立技术档案(9)加强用户设备管理工作。对重大设备缺陷要及时下发通知书,并报送政府安全部门。
结束语
随着我国电力系统的市场化程度不断加深，人们的生活水平得到极大提升。供电是否可靠不仅对用户的经济效益具有非常直接的影响，而且对供电企业本身也具有非常直接的影响。我们必须深度总结发生故障的原因，还应改进技术，提高服务水平，积极探索防范措施，这对于提高配电网管理水平具有重要意义。
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论文作者:王瑞珏
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/10
标签：故障论文; 线路论文; 配电网论文; 区域论文; 矩阵论文; 电流论文; 事故论文; 《当代电力文化》2019年第09期论文;