10kV

科学论坛　Ｉ■　Ｃｈｉｎａ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏ］ｏｇｙ　Ｒｅ“ｅＷ　１　ＯｋＶ配电线路断线故障诊断分析　王忠友　（国网山东省电力公司滨帅Ｉ供电公司）　［摘要］本文分别从单相和多相线路分析了发生断线故障后故障点的电流和电压变化特征，然后对单相和多相断线及接地复杂故障进行了分析，最后根据　分析确定故障发生的位置。　［关键词］ｌＯｋＶ断线故障诊断　中圈分类号：ＴＭ７３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１５）３８—０３４２一叭　配电网是电力系统的重要组成部分，直接面向用户网，配电网决定了经济　电流均为零，则系统中序电流也为零。断线故障点电源侧电压保持不变，与故障　发展水平及人们的生质量。目前我国大部分城市采用的是ｌＯｋＶ电压等级向用　户供电，由于传统“重发、轻配、不管用”思想的影响导致我国配电网建设速度与　国民经济增长速度不匹配，配电网供电可靠陛与供电质量难以较好的满足经济　快速发展的需求。经常出现配电线路的断线故障，严重影响人们生活生产　因　此，做好ｌＯｋＶ配电线路的断线故障诊断具有重要的意义。　１单相断线及接地复杂故障保护判据　１　１单相断线故障后断线故障点两侧的电流电压变化特征　ｌＯｋＶ配电线路正常运行时，三相电压对称，此时线路产生的负序电流很　小　单相断线后故障线路负序电流明显变大，而其它非故障线路负序电流变化　很小。单相断线故障产生的负序电流绝大部分是由断线故障点沿故障线路流向　电源，而非故障线路中流过的负序电流很小，其方向为由母线流向线路。单相断　线故障后断线故障点两侧的电压变化特征为电源侧故障相电压升高，最高至故　障前相电压的１．５倍，电源侧零序电压增大，最大为故障前相电压的０．５倍，电压　大小与断线故障点位置有关；两非故障相电压降低且相等，最低降至故障前相　电压的０．８６６／￣，电压大小与断线故障点位置有关，电源侧线电压对称，不影响　对非故障线路负荷的供电，负荷侧零序电压增大，最大至故障前相电压的０．５　倍，电压大小与断线故障点位置有关，负荷侧线电压不再对称，影响对故障线路　负荷的正常供电。　１　２单相断线及接地复杂故障分析　可以采用负序电流或正序电流变化量为单相断线及接地复杂故障判据，实　现断线故障检测功能。基于负序电流故障判据是利用负序电流为故障特征进行　故障检测。ｌＯｋＶ线路发生单相断线、单相断线加电源侧接地、单相断线加负荷　侧接地故障后，故障线路的负序电流变化特征比较明显，数值上比非故障线路　的负序电流大很多。其负序电流的方向与系统的负序电流方向相反，而非故障　线路的负序电流与系统侧的负序电流方向相同。同时单相断线故障前后存在很　大的正序电流变化量，可明显区分非故障线路。故障发生后通过故障线路的负　序电流很大，而通过非故障线路的负序电流很小，以负序电流为故障判据。基于　正序电流变化量可以通过比较正序电流变化量大小来作为单相断线及接地复　杂故障判据，某条线路正序电流变化量的整定值按躲过其它线路单相断线时该　条线路产生的正序电流变化量来整定。当某时刻某条线路的负序电流或正序电　流变化量超过整定值时，表明此线路为故障线路，此时刻为故障发生时刻，可能　发生了单相断线及接地复杂故障。　１　３故障区域定位与故障类型诊断　单相断线与单相断线加接地故障后故障点两侧电压变化特征，所以根据电　压变化实现故障区域定位与故障类型判断。断线后故障故障点两侧的相电压变　化情况不同，两侧零序电压变化亦有各自的特点，因此可以将线路分成几个区　段，每个线路节点处袈设电压监视装置（比如电压互感器）或带开口三角形的　ＴＶ，当故障发生后，采集每个线路节点的相电压或零序电压，上传至变电站。如　果含有两个相邻节点的相电压或零序电压（Ｔｖ开口三角形电压凌化情况不同，　那么这两个线路节点之间的区段即为故障区段。　２多相断线及接地复杂故障诊断　２．１两相和三相断线后断线故障点两侧的电压电流变化特征　两相和三相断线后断线故障点两侧的电压变化特征为电源侧两故障相电　压相等且升高，最高升至故障前线电压水平，两非故障相降低，最低降至０；电源　侧零序电压增大，最大等于故障前相电压；负荷侧三相电压相等且降低，最小降　至０；负荷侧零序电压增大，最大至故障前相电压，且与负荷侧相电压相等。负荷　侧线电压不再对称，影响对故障线路负荷的供电。当线路发生三相断线后，三相　３４２　ｌ科技博览　前电压一致，而负荷侧由于与线路断开，失去电压，故各相电压降为零。此时线　路如同空载线路，无负序和零序分量出现。虽然故障后无电流量，但故障前后仍　然存在相电流变化量与正序电流变化量。　２　２多相断线及接地复杂故障判据　线路在单相断线及接地复杂故障时可采用负序电流作为故障判据，而线路　发生两相或三相断线故障时，电流变化特征相同，可以统一考虑，故障后负序电　流为０。当某线路中正序电流变化量值超过整定值时，表明此线路为故障线路，　此时可能发生多相断线及接地复杂故障。负序电流不能再作为多相断线故障判　据，故障前后存在很大的正序电流变化量，因此可以采用正序电流变化量来作　为多相断线及接地复杂故障的故障判据。己知线路发生多相断线及接地复杂故　障时，电流全部变为０，因此基于故障后电流值作为辅助判据并不难判断此种断　线故障，则多相断线及接地复杂故障的判据为检测故障后正序电流变化量是否　超过整定值，当超过时，若三相ＴＡ或两相ＴＡ测量故障后电流值为零，则确定故　障为多相断线及接地复杂故障。　２　３故障类型与故障区域定位　１）对于两相断线故障，断线故障点两侧电压变化特征。电源侧两故障相电　压相等且升高，最高升至故障前线电压－其它一相电压降低，最低降至０。负荷侧　三相电压相等，最小降低至Ｏ。电源侧零序电压增大，最大等于故障前相电压Ｉ负　荷侧零序电压也增大，最大等于故障前相电压，但二者不相等可知电源侧与负　荷侧Ｔｖ开１２１三角电压均小于ＩＯＯＶ，其大小的具体分配取决于故障发生位置。当　末端断线时，电源侧１弋，口三角电压接近０，负荷侧ＴＶ开口三角电压接近ＩＯＯＶ。　始端断线时，电源侧ＴＶ开口三角电压接近ＩＯＯＶ；负荷侧ＴＶ开口三角电压接近　０。　２）对于两相断线加负荷侧接地故障，断线故障点两侧电压变化特征　电源　侧零序电压等于故障前相电压，负荷侧无霉序电压。故电源侧Ⅳ开口三角电压　为ｌＯＯＶ，发接地信号。负荷侧ＴＶ开口三角电压为０电源侧故障相电压降为０，其　余两相升至故障前线电压。负荷侧三相电压均降至０。　３）对于两相断线加电源侧一相接地故障，断线故障点两侧电压变化特征。　电源侧接地相电压变为０，其它两相升至故障前线电压。电源侧零序电压等于故　障前相电压，负荷侧零序电压等于故障前线电压。故电源侧Ｔ、ｒ开口三角电压为　ＩＯＯＶ，负荷侧ＴＶ开口三角电压为１７３Ｖ，二者均发接地信号。　４）对于三相断线故障，断线故障点两侧电压变化特征。电源侧与负荷侧零　序电压均为０。因此根据检测到的故障点两侧相电压值或ＴＶ开１：２１三角电压就能　进行故障区域定位与故障类型的判断。电源侧各相电压不变，与故障前相电压　相等；负荷侧各相电压降为零。　３结语　ｌＯｋＶ线路长期暴露在外部环境中，其运行环境恶劣，容易发生断线故障，　影响供电的安全性与可靠陛，因此，要更进一步提高对ｌＯｋＶ￣电线路的故障诊　断分析。　参考文献　［１］陈维江，沈海滨，陈秀娟，等．１０ｋＶ配电网架空绝缘导线雷击断线防护　［Ｊ］．电网技术，２００７（２２）：３４－３７．　［２Ｉ王请，杨梅．小电流接地系统线路断线分析［Ｊ］．电力学报，２００７（０１）：１２１一　ｌ２４．　【３琳春清，李春平，郭兆成，等．负荷线路断线引起消弧线圈接地系统过电　压的分析与判别［Ｊ］．电网技术，２０１２（０９）：２７５－２８０．