10kV馈线单相接地故障在线定位系统的设计

10Kv电力系统单相接地故障排查方法摘要：10kV配电网在电网中使用广泛，其运行的可靠性和安全性对促进社会的发展和提高人民的生活质量有着很大的作用。

但是10kV配电网也常出现单相接地故障，对社会经济发展和人民生活质量造成很大的影响。

因此本文主要对10kV 配电网单相接地故障及处理进行探析，重点分析配电网单相接地故障原因及对电网的影响，同时也提出针对故障处理的一些措施及方法。

通过对10kV配电网单相接地故障定位及应用实例的探析指出，当故障发生时，应该灵活运用技术进行分析处理，更好更稳定地管理好电网。

关键词：10Kv电力系统；单相接地；故障；排查1.前言在我国电气企业目前的配电网系统中，10kV配电线路是实现电力流通的最后一个环节，具有电压较低、电容相应较低的特点。

在配电网系统中，配电线路与地面形成单相连接，没有构成较为直接的回路，由此不对正常供电情况产生影响。

但发生电压升高、雨水天气恶劣等情况，都会造成线路单相接地情况的发生，从而引起较大的接地故障，致使供电的不畅通，严重影响广大用户的用电情况。

2.10kV配电系统的工作特征10kV配电系统在我国的输电网络中的位置，相对较为靠近用电消费端，并且其形成过程极为复杂，造成了10kV配电系统的工作特征。

我国的供电网络，在形成初期并非经过严密计划，因此各地的供电多由地方电厂各自为政进行供给，因此其供电网络也基本由各地电厂进行架设并加以运行维护。

随着科技和经济的发展，国家将电力的生产和供给纳入规范管理，也建立了多个更为环保的大型电站，这一方面为更为长期的可持续发展奠定了基础，另一方面也从客观上对供电配电网络提出了新的要求。

随后国家电网应运而生，这是一种以资金和先进技术作为强大后盾的主干网与现有地方性配电网络相结合的，覆盖全国范围的输电网络，这就决定了目前10kV配电系统的特性。

3.单相接地故障的原因和危害3.1单相接地故障的原因出现单相接地故障的原因有很多，其中有包括鸟类在内的很多客观原因。

科技风2018年9月工程技术D01：10.19392/j.c nk i.1671-7341.201825101配电网单相接地故障定位技术的系统软件设计王佳宇国网吉林供电公司吉林吉林132002摘要：本文就系统软件设计，使用德州仪器公司的专门的编译软件CCS，首先描述了编程的思路，然后总结了系统软件的设计流程图和列写了系统软件的部分程序等；同时介绍了系统监控终端的上位机软件实现过程及其界面。

关键词：配电网；单相接地；系统软件设计1系统故障定位总体思路当配电网某一点发生故障时，系统的电压和电流分布将会改变，零序电压、电流采集装置采集到故障时刻的数据通过无线的通信方式传递至数据处理装置，经过简单的处理后，上传至监控终端的上位机软件，经过上位机软件计算出故障发生的位置并发出告警指示。

2系统软件主流程设计下位机的软件设计主要包含两种功能，一个是数据的采集，另外一个是数据的传输。

对于数据采集部分最重要的是F D转换部分。

为了能够满足二次模拟信号的采样要求，A/D 转换的采样频率就一定要很高，在设计装置的过程中，一定要考虑这个问题。

采样中断不可被其他中断打断，要满足其实时性，不然会造成采样间隔出错，从而给计算带来误差，严重时会导致微机保护装置的出错，可以看出，采样中断的优先级必须是最高的。

图22为定时米样中断的流程图。

图2-1为定时采样中断的流程图图2-2定位主程序流程图其系统主流程图如图2-1所示。

系统初始化时首先对内存清零并清除所有端口的值，然后每隔5分钟采集一次线路的零序电流和零序电压。

当发生故障时，会向数据接收机发送故障信号，之后接收到应答信号后发送故障数据。

3监控软件的设计根据故障定位系统的需求，使用Q T语言编制系统上位机软件，编写故障定位系统各个功能模块。

故障定位系统也可以同SC A D A系统实现数据的共享，也可以从配电网地理位置图中查看故障点发生的位置。

3.1系统登录电线路故障定位系统的登录界面，一般只有运行维护人员才可以登录此系统查看故障，因此在登录之前需要添加个人信息，保证实名操作此系统。

10kV配电线路单相接地故障原因分析及其处理摘要：10kV配电线路覆盖范围广，涉及用户众多，工作环境复杂，因此时常会出现各种故障，导致系统工作失衡。

单相接地是目前10kV配电系统常见的故障类型之一，受到业内广泛关注。

本文主要对10kV配电网络单相接地故障诱因进行探讨，据此给出相应的故障处理办法，希望可以为同行提供参照帮助。

关键词：配电系统；单相接地；故障；引言相较于其它电压等级输电线路，10kV配电线路出现单相接地故障的概率要高出许多，尤其在雨季、风雪天气时常会出现单相接地故障，对变电设备以及配网安全运行造成极大的威胁，不利于电力系统可持续运行[1]。

另外，配电线路点多、面广、设备众多，用电环境极为复杂，一旦线路出现单相接地故障，很有可能造成难以预料的严重后果。

因此，本文就10kV配电线路常见的单相接地故障进行讨论有着一定的现实意义。

1.单相接地故障主要表现及其检测一旦10kV配电系统出现单相接地故障，配套搭载的监控系统便会响应作出动作，常见的包括在变电所端会发出告警，对应的光字牌会被点亮、对故障回路进行检测的电压表显示数值趋向于零，而其它两个回路的电压值则趋向于线电压、中性点所搭载的电压表得到的数值趋向于相电压，告警灯被点亮[2]。

当发生单相接地故障时，站内随即做出告警动作，运维人员需要基于系统的告警指示开展故障排查，比如结合母线判定故障所在回路，并予以断电处理，并委派地方工作团队进行实地的勘查，直至故障的彻底排除。

1.单相接地故障原因不同于其它电压等级的输电线路，10kV配电线路运行环境更为复杂，因此多方面因素影响均会对系统造成干扰，引发线路故障。

单相接地故障常见的诱因可分成下面几种。

第一，金属接地原因。

该原因较为常见，且多出现于馈线中[3]。

主要表现即故障相电压为零或是趋向于零，非故障回路的相电压趋向于线电压。

第二，非金属接地原因，相较于前一种该类故障问题出现比例要低一些，主要出现在反馈回路中。

新型１０ｋＶ配电线路综合故障定位方法及设计刘建冬摘㊀要:配电线路故障定位技术和方法一直是电力技术研究的重要内容ꎮ准确㊁高效的电力线路故障定位可以提高线路运行㊁维护和故障处理的实际效率ꎬ为电网的稳定运行提供有效的支持ꎮ文章结合配电线路故障测距的实际困难ꎬ提出了一种综合行波测距方法ꎬ并在此基础上阐述了故障测距系统的实际应用ꎬ旨在为配电线路故障测距提供一定的参考和借鉴ꎮ关键词:１０ｋＶꎻ配电线路ꎻ综合故障定位一㊁１０ｋＶ配电线路综合故障定位方法分析(一)配电网线路故障定位的难点配电网故障定位主要有２大难点:首先ꎬ断层接地过渡电阻较大ꎮ此时ꎬ故障信号微弱ꎬ加上现场噪声干扰ꎬ许多定位方法都会失效ꎬ使得许多方法不能用于配电网故障定位ꎮ第二ꎬ有很多支线ꎮ分支点对暂态信号有衰减和失真作用ꎬ回到接收端的暂态信号衰减到很弱的程度ꎬ故障信号不易被检测到ꎬ导致定位失败ꎮ(二)行波定位法测距原理行波定位方法一般分为Ａ型㊁Ｂ型㊁Ｃ型和Ｅ型４种ꎮＡ型定位原理利用故障时产生的行波ꎬ根据测量点到故障点往返一次的时间和行波波速确定故障点距离ꎮＢ型定位原理利用故障时产生的行波到达线路两端的时间差来实现定位ꎮＡ㊁Ｂ型２种定位方法都需要检测线路故障瞬间产生的行波信号ꎬ需要在变电站的母线上线路的出线处加设检测装置ꎬ投资较大ꎬ检测的准确性与故障时间㊁线路状况等因素有关ꎮＣ型定位原理与Ａ型定位原理一样ꎬ不同的是ꎬ它利用的是人工注入行波信号ꎮＥ型行波测距方法是利用线路故障发生后开关重合闸的瞬间ꎬ注入电流脉冲双端测距的方法ꎮ(三)１０ｋＶ配电线路综合故障定位方法ＲＢＦ神经网络属于前向神经网络类型ꎬ网络的结构与多层前向网络类似ꎬ是一种三层的前向网络ꎮ第一层为输入层ꎬ由信号源节点组成ꎻ第二层为隐藏层ꎬ隐藏层节点数视所要描述问题的需要而定ꎬ隐藏层中神经元的变换函数即径向基函数是对中心点径向对称且衰减的非负非线性函数ꎬ该函数是局部响应函数ꎬ而以前的前向网络变换函数都是全局响应的函数ꎻ第三层为输出层它对输入模式进行响应ꎮ针对配电网定位的难点问题ꎬ分析了现有的定位方法ꎬ提出了一种利用多种信息进行综合定位的方法ꎬ旨在通过不同定位方法的互补性来提高故障定位的精度ꎮ将特征波Ｃ型行波定位法和人工神经网络结合起来的行波－ＢＦ神经网络综合定位方法ꎬ分２步进行故障定位:第一步是在故障线路首端注入高压脉冲信号ꎬ利用Ｃ型行波法确定故障距离ꎻ第二步是利用ＲＢＦ神经网络确定出故障分支ꎮ故障距离结合故障分支就可以对带分支的配电线路进行精确的故障定位ꎮ二㊁１０ｋＶ配电线路综合故障定位系统应用分析(一)系统结构功能１.故障指示器故障指示器安装在架空线㊁电缆等线路或开关柜的母排上ꎮ主要由故障电流检测电路㊁就地指示部分㊁数字编码及无线调制发射单元组成ꎮ在线路发生短路故障时ꎬ故障分支上的指示器在故障后将被触发ꎬ同时将其数字编码信号通过发射单元ꎬ以无线电波的方式发射给发ＩＰＵꎮ２.信息处理单元(ＩＰＵ)信息处理单元(ＩＰＵ)一般安装在线路分支点处ꎬ它能接收两个分支共６个故障探头的编码信息ꎮＩＰＵ对接收到的无线信息先进行解调解码ꎬ再与ＩＰＵ的地址组合ꎬ形成一个包含综合地址码ꎬ经过一个与地址码相对应的时间延时后ꎬ通过编码电路ꎬ送给无线调制及发射单元ꎬ以无线电波方式发射出去ꎮ３.数据处理及转发系统(ＣＭ２００)数据处理及转发系统(ＣＭ２００)的功能是将ＩＰＵ送来的无线信息接收后进行解调㊁解码ꎬ并显示ꎮ数据处理及转发系统(ＣＭ２００)需架设高架天线ꎬ以保证有效地接收数据ꎬ解码后的数据送用户监控信息系统做进一步处理ꎮ４.用户监控信息系统用户监控信息系统实现故障的指示与定位功能ꎬ并与ＧＩＳ系统结合在一起ꎬ形成一个独立的软件子系统ꎮ该子系统可包括两部分:配电网图形编辑系统㊁故障检测与定位系统ꎮ配电网图形编辑系统用来创建和修改配电网络图ꎻ故障检测与定位系统是一个集ＧＩＳ(地理信息系统)和ＭＩＳ(管理信息系统)于一体的系统ꎬ它既可用来实时监测配电网络状态和故障㊁实时定位故障点㊁便于电力线路的维护和事故抢修ꎬ又可用来对配电网设施进行管理ꎬ便于设施信息的录入㊁查询和统计ꎮ(二)１０ｋＶ配电线路综合故障定位系统应用１０ｋＶ配电网中性点不接地ꎬ属于小电流接地系统ꎮ在配电网的实际运行中ꎬ经常发生接地和相间短路故障ꎮ一般来说ꎬ接地故障发生频率较高ꎬ尤其是在雷暴和强风等恶劣天气条件下ꎮ单相接地故障发生频率较高ꎮ虽然单相接地后ꎬ故障相对接地电压降低ꎬ非故障相电压对称升高ꎬ不影响用户供电ꎬ但单相接地的长期运行将严重影响变电设备和配电网的安全经济运行ꎮ三㊁结语综上所述ꎬ作为电网的重要组成部分ꎬ１０ｋＶ线路的稳定运行一直是业内人士关注的焦点ꎮ在众多新型故障测距技术和方法应用背景下ꎬ对现有的故障测距方法进行改进和优化ꎬ采用更加高效㊁智能化的故障测距分析系统ꎬ提高工作效率ꎬ具有重要的现实意义ꎮ参考文献:[１]王增胜.配电线路故障定位技术及其在１０ｋＶ电网中的运用初探[Ｊ].百科论坛电子杂志ꎬ２０１９(４):３６６.作者简介:刘建冬ꎬ国网河北省电力有限公司衡水市冀州区供电分公司ꎮ４１２。