[精品]10 kV配电线路单相接地故障的定位方法探析.doc

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1、10kV配电线路单相接地故障的定位方法探析102配电线路单相接地故障的定位方法探析摘要单相接地故障在10kV配电线路中属于多发故障，主耍是由于10kV配电线路比较特殊，其在受到干扰因索影响时，电阻直接升高，导致分担电流瞬时变小，无法正常的供应电流。目前10kV配电线路在电网系统内占据较大的比重，增加单相接地故障的定位难度，因此,文章通过对单相接地故障进行研究，分析故障定位的方法。关键词10kV配电线路；单相接地；定位方法中图分类号:TM862文献标识码：A文章编号:1671-7597（2014）15-0116-0110kV配电网最接近电力系统的供电终端，电力企业非常注重10kV

2、配电线路的工作状态，主耍解决单相接地故障，改善10kV配电线路的实质运行。单相接地故障直接影响10kV配电线路的供电效率，降低电力系统的配电能力。电力企业通过精准的定位方法，明确判断单相接地的故障位置，便丁提出有效的解决方法，避免单相接地故障的影响。110kV配电线路单相接地故障的类型以某10kV配电线路为例，分析单相接地故障的类型，大致可以规划为四类。如：1）谐振，该配电线路一年内出现五次谐振，在单项接地故障中占据较高比例,谐振最明显的表现为接地电压明显下降（H0）；2）金属接地，常发生在架空配电线路内，故障点的电压基本为0,整个10kV配电线路处于瘫痪状态;3）熔丝熔断，该

3、线路内熔断一相发生次数多于二相,承载较高的负荷分布，高出正常电压的3-5倍；4）非金属接地，该线路出现此类型的故障点时，故障点的电压位于标准电压与零电压之间，呈现不稳定分布，达不到正常配电的标准。210kV配电线路单相接地故障的定位方法2.1定位故障距离10kV配电线路发生单相接地故障时，电力人员向故障线路内发送行波，此时10kV配电线路在单项接地的影响下，内部阻抗呈现不连续状态，而行波遇到断裂电阻会主动出现反射、折射，电力人员大致判断故障的距离。因为故障点属于行波变化一类影响因索，所有引发行波变化的点被称为波阻抗，受波阻抗影响的行波会表现出一定特性，便于电力人员识别并测定故障

4、距离。行波定位故障距离的示意图如图1,由图所示，M-N之间存有单相接地故障点F,电力人员由M处发送行波,行波在F处会折冋反射，经过T时段折冋到M点，其折冋间距为S,假定行波速度为V,此时，S二(VXT)/2,得出故障距离。图1行波定位故障距离的示意图2.2定位故障区段10kV配电线路的波阻抗还包括支路分支点，影响故障点的准确定位，电力人员需着重判断故障区段，分支示意图如图2,M-N之间存有5个分支,都有可能存在波阻抗，需采用分段定位的方式，确定单相接地的故障区段。5个分支可分为3个区段，分析如:1)MA,行波在M-A之间来回反射，记录行波每一次反射的距离Sl-Sn,有故障距离S

5、即可判断单相接地故障位于MA区段；2)AB/AC,各个位点反射的行波距离，与S不对应，而且行波反射呈现无规律状态，无法通过故障距离S判断出一项真实的故障区段，判断AB/AC距离的故障波段吋，不仅要明确距离长度，还需比较支点距离所反映出的能量，才可判断故障发生区段;3)BN/BD,行波在此区段表现出多方向传播，总路径是M-B-D-M,通过比较各个区段的故障距离，定位故障区段的长度，利用公式2(AB+BN)/V,得出故障区段。图2分支线路示意图2.3定位故障点故障点能够干扰行波的运行状态，故障点前后行波波形大不相同，故障点处的相位差会呈现畸形状态，准确判断故障区段后，通过行波能量，

6、定位故障点的位置。10戒配电线路的拓扑结构比较稳定，规定了S与V的关系，记录行波到达节点的实践，计算行波能量，如果行波能量在某一故障区段的变化突然增大，表示两节点中能量较高的为故障点，分解行波，再重构，得出频带能量变化，由以下公式即可判断故障点的能量，准确定位故障点。Eij二式中，i二节点行波；j二频带；x二离散点个数。310kV配电线路单相接地故障定位的仿真实验仿真实验以APT软件为基础，证明10kV配电线路单相接地故障的定位。仿真模型如图3,起始位置发送行波信号，通过仿真模型中的电源获得脉冲，假定波速没微秒为300m,配电线路的仿真区段距离为15000m,此时计算脉冲完成的

7、时间为(15000X2)/300=100微秒，因为故障点的取样时间为传输的两倍，所以APT软件内的吋间周期为测定吋间的两倍，即：200微秒，由此得出仿真试验的波形图。图3APT的仿真模型以某变电站的10kV配电线路为实验案例，分析单相接地故障的定位方法，该线路内某一位置发生单相接地故障，设定好APT所需要的参数后，对该线路发送脉冲，采集主线的行波路径，针对采集后的仿真波形，执行小波解析，可以借助coif5函数，规划仿真配电线路的节点特征。该线路的脉冲行波分为8个频段，利用小波降噪的方式，抽离