关于10kV配网馈线故障定位解决方案的探讨

【摘 要】10 kV 馈线线路覆盖广阔，尤其在偏远地区，故障不容易被发现，故障率较高。运行人员巡线查出故障点的成功率较低。传统方法是采用逐段馈线试送方式，也就是利用10kV馈线开关的保护配合，定位故障点。但该方法出线开关动作频繁、不能缩短停电区域、故障隔离时间长，而是通过反复重合停电排除故障。本文提出的10 kV 馈线分截试送故障定位法将主干线分为几段，通过出线断路器的跳闸的配合，扩大每次出线断路器跳闸的故障排查范围，缩短故障查找的时间，迅速恢复非故障区域的正常供电。该方案能显著降低人工操作馈线分段开关的次数，并且更快更精确地定位故障点，从而更快地恢复费故障段线路的送电，有效地提升配网线路供电可靠性。

【关键词】10kV配网馈线；分截试送；逐级试送；故障处理；供电可靠性

0.引言

目前10 kV配网线路多以架空线、电缆混合线路为主，覆盖范围广阔，故障点隐蔽不易发现（故障类型以零序故障居多），配网运行人员需跨多个地点操作，这些因素直接导致10kV配网线路故障定位时间过长，尤其在台风、雷雨，夜晚、上下班高峰期塞车等情况下，该弊端更为突出，大大地影响了所在地区供电可靠率。

传统常用逐级线路试送配合的故障定位方法具有操作逻辑简单，隔离故障准确率高的特点，但该方法需要人工到现场，逐段线路合闸分段开关，有开关操作次数多，需到多个地点进行操作的弊端，易造成隔离故障所需时间长。

1.正文

针对该点弊端，在逐级试送故障定位法的基础上，经过本人改良后，提出的分截试送故障定位法能扩大每次出线断路器跳闸的故障排查范围，从而能大大减少线路人工合闸分段开关的次数，最大限度地缩短隔离故障时间，并以更快的速度恢复非故障段线路的送电。

1）配置方案（断路器+分段开关）

（1）智能柱上断路器

智能柱上断路器是配置自动化控制单元和保护单元的柱上断路器，满足馈线自动化的要求，可切断相间短路电流、负荷电流、零序电流。可装设在主干线和分支线上，配置三相电压或电流互感器、零序电流互感器。可带两种保护配置，一种配置带时限的过流或速断保护、零序保护，另一种配置重合闸后加速保护。该类开关用于变电站侧10kV馈线开关。

（2）分段开关

可切断相间短路电流、负荷电流、零序电流。可装设在主干线和分支线上。不带保护配置

2）分截试送故障定位基本原理

分截试送故障定位法是通过变电站侧的10kV馈线开关与配网线路上的分段开关的配合完成的。其本质就是采用开关试送的方法，尽快定位、尽量精确故障范围，从而能快速将非故障段线路恢复送电。

该方案的执行过程如下：线路有永久性故障，变电站侧10kV馈线开关保护动作跳闸，重合闸不成功。通知配网运行班人员全线巡线，无明显故障时，在配网线路主线上选取一个分段开关（一般选取全线中间的开关），命令运行人员将之断开。然后试送前段线路，这时会出现两种情况：其一：故障在前段，线路再次跳闸，将前段隔离，后段线路可转供电；其二：故障在前段，线路正常运行，故障定位在后段。

该方案效果的关键点在于配网线路上分段开关的选取。该选取原则有以下两点：

（1）选取的分段开关后段线路必须有转供电电源，也就是本线路和其他线路的开环点；

（2）选取的分段开关一般为线路中间，也可结合现场运行人员的经验，使试送线路段尽可能包含故障点。

2）事故处理实际案例

以上为本方案配合的基本原理，下面结合实际案例，通过本方案与传统故障定位方法的实效对比，来进一步说明本方案的可行性。

故障背景：10kVC开关出线电缆接地，属永久故障，变电站侧10kVD开关保护动作跳闸，重合闸不成功。

传统逐级试送故障定位法处理过程

1、先将10kVD线上所有分段开关断开，合上10kV

D开关，试送出线电缆，试送成功。

2、合上10kVD开关出线电缆的第一个配网线路开关，试送成功

3、逐级合上10kVA线上所有的分段开关（总计5个分段开关）

4、逐级合上10kVB线上所有的分段开关（总计5个分段开关）

5、合上10kVC开关，10kVD开关保护动作跳闸，重合不成功。故障定位在10kVC开关出线电缆，隔离故障。再合上10kVD开关。

传统逐段排查，累计开关操作次数为16次，9处操作地点，隔离故障时间约为75分钟，非故障段线路恢复送电时间约为60分钟。

分截试送故障定位法处理过程：

1、先断开10kVB、C线开关，

2、遥控合上变电站侧10kV馈线开关，试送成功。

3、试送10kVB线，试送成功

4、试送10kVC线不成功，变电站侧10kV馈线开关保护动作跳闸

5、断开10kVA、B线开关，将后段负荷转供电

6、再次遥控合上变电站侧10kV馈线开关，10kVD开关保护动作跳闸，重合不成功。故障定位在10kVC开关出线电缆，隔离故障。以上方法人手操作开关次数为7次，3处操作地点，隔离故障时间约为30分钟，非故障段线路恢复送电时间为15分钟。

从上述分析可直观得出结论，分截试送故障定位法比传统方法节省隔离故障时间60%，恢复非故障段线路送电时间节省75%，大幅度提升供电可靠性。

2.结语

该方案的总体特点如下：

选择主干线分段开关将主干线分为两段，能尽快确定故障段和非故障段，并且可以在故障段再次选择分段开关，区分出第二级的故障段和非故障段，进一步缩小故障范围。该方法可反复利用，直至找到故障点为止。该方法能将大大缩减定位故障时间和尽快恢复非故障段线路送电。

目前南方电网部分供电局采用这一解决方案，执行效果良好，很好提高了配电的可靠性，缩短了停电时间，大大减少了调度、无人职守站值班员和保修人员的数量及其劳动强度，做到了减员增效；由于效率的提高，社会综合效益也明显提高。

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