孟令彬

摘 要：配電網是電力系統的重要組成部分，直接面向用戶網，配電網決定了經濟發(fā)展水平及人們的生質量。本文分別從單相和多相線路的故障特征進行分析，最后根據分析進行故障處理。

關鍵詞：高壓線路；故障分析；處理；

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-08-00-01

目前我國大部分城市采用的是高壓電壓等級向用戶供電，由于傳統“重發(fā)、輕配、不管用”思想的影響導致我國配電網建設速度與國民經濟增長速度不匹配，配電網供電可靠性與供電質量難以較好的滿足經濟快速發(fā)展的需求。經常出現配電線路的線路故障，嚴重影響人們生活生產。因此，做好高壓配電線路的線路故障診斷具有重要的意義。

一、高壓線路故障分析

（一）單相線路故障特征分析。高壓配電線路正常運行時，三相電壓對稱，此時線路產生的負序電流很小。單相線路后故障線路負序電流明顯變大，而其它非故障線路負序電流變化很小。單相線路故障產生的負序電流絕大部分是由線路故障點沿故障線路流向電源，而非故障線路中流過的負序電流很小，其方向為由母線流向線路。單相線路故障后線路故障點兩側的電壓變化特征為電源側故障相電壓升高，最高至故障前相電壓的1.5倍；電源側零序電壓增大，最大為故障前相電壓的0.5倍，電壓大小與線路故障點位置有關；兩非故障相電壓降低且相等，最低降至故障前相電壓的0.866倍，電壓大小與線路故障點位置有關；電源側線電壓對稱，不影響對非故障線路負荷的供電；負荷側零序電壓增大，最大至故障前相電壓的0.5倍，電壓大小與線路故障點位置有關；負荷側線電壓不再對稱，影響對故障線路負荷的正常供電。

（二）兩相和三相線路故障變化特征。兩相和三相線路后線路故障點兩側的電壓變化特征為電源側兩故障相電壓相等且升高，最高升至故障前線電壓水平；兩非故障相降低，最低降至0；電源側零序電壓增大，最大等于故障前相電壓；負荷側三相電壓相等且降低，最小降至0；負荷側零序電壓增大，最大至故障前相電壓，且與負荷側相電壓相等。負荷側線電壓不再對稱，影響對故障線路負荷的供電。當線路發(fā)生三相線路后，三相電流均為零，則系統中序電流也為零。線路故障點電源側電壓保持不變，與故障前電壓一致，而負荷側由于與線路斷開，失去電壓，故各相電壓降為零。此時線路如同空載線路，無負序和零序分量出現。雖然故障后無電流量，但故障前后仍然存在相電流變化量與正序電流變化量。

二、高壓線路故障處理

（一）單相故障區(qū)域定位與處理?？梢葬娪秘撔螂娏骰蛘螂娏髯兓繛閱蜗嗑€路及接地復雜故障判據，實現線路故障檢測功能?；谪撔螂娏鞴收吓袚抢秘撔螂娏鳛楣收咸卣鬟M行故障檢測。高壓線路發(fā)生單相線路、單相線路加電源側接地、單相線路加負荷側接地故障后，故障線路的負序電流變化特征比較明顯，數值上比非故障線路的負序電流大很多。其負序電流的方向與系統的負序電流方向相反，而非故障線路的負序電流與系統側的負序電流方向相同。同時單相線路故障前后存在很大的正序電流變化量，可明顯區(qū)分非故障線路。故障發(fā)生后通過故障線路的負序電流很大，而通過非故障線路的負序電流很小，以負序電流為故障判據。

單相線路與單相線路加接地故障后故障點兩側電壓變化特征，所以根據電壓變化實現故障區(qū)域定位與故障類型判斷。線路后故障故障點兩側的相電壓變化情況不同，兩側零序電壓變化亦有各自的特點，因此可以將線路分成幾個區(qū)段，每個線路節(jié)點處裝設電壓監(jiān)視裝置（比如電壓互感器）或帶開口三角形的TV，當故障發(fā)生后，采集每個線路節(jié)點的相電壓或零序電壓，上傳至變電站。如果含有兩個相鄰節(jié)點的相電壓或零序電壓（TV開口三角形電壓）變化情況不同，那么這兩個線路節(jié)點之間的區(qū)段即為故障區(qū)段。

（二）兩相或多相故障類型與故障處理。1、線路在單相斷線及接地復雜故障時可采用負序電流作為故障判據，而線路發(fā)生兩相或三相斷線故障時，電流變化特征相同，可以統一考慮，故障后負序電流為0。當某線路中正序電流變化量值超過整定值時，表明此線路為故障線路，此時可能發(fā)生多相斷線及接地復雜故障。負序電流不能再作為多相斷線故障判據，故障前后存在很大的正序電流變化量，因此可以釆用正序電流變化量來作為多相斷線及接地復雜故障的故障判據。己知線路發(fā)生多相斷線及接地復雜故障時，電流全部變?yōu)?，因此基于故障后電流值作為輔助判據并不難判斷此種斷線故障，則多相斷線及接地復雜故障的判據為檢測故障后正序電流變化量是否超過整定值，當超過時，若三相TA或兩相TA測量故障后電流值為零，則確定故障為多相斷線及接地復雜故障。2、對于兩相線路故障，線路故障點兩側電壓變化特征。電源側兩故障相電壓相等且升高，最高升至故障前線電壓；其它一相電壓降低，最低降至0。負荷側三相電壓相等，最小降低至0。電源側零序電壓增大，最大等于故障前相電壓；負荷側零序電壓也增大，最大等于故障前相電壓，但二者不相等可知電源側與負荷側TV開口三角電壓均小于100V，其大小的具體分配取決于故障發(fā)生位置。當末端線路時，電源側TV口三角電壓接近0；負荷側TV開口三角電壓接近100V。始端線路時，電源側TV開口三角電壓接近100V；負荷側TV開口三角電壓接近0。3、對于兩相線路加負荷側接地故障，線路故障點兩側電壓變化特征。電源側零序電壓等于故障前相電壓，負荷側無零序電壓。故電源側TV開口三角電壓為100V，發(fā)接地信號；負荷側TV開口三角電壓為0電源側故障相電壓降為0，其余兩相升至故障前線電壓。負荷側三相電壓均降至0。對于兩相線路加電源側一相接地故障，線路故障點兩側電壓變化特征。電源側接地相電壓變?yōu)?，其它兩相升至故障前線電壓。電源側零序電壓等于故障前相電壓，負荷側零序電壓等于故障前線電壓。故電源側TV開口三角電壓為100V，負荷側TV開口三角電壓為173V，二者均發(fā)接地信號。4、對于三相線路故障，線路故障點兩側電壓變化特征。電源側與負荷側零序電壓均為0。因此根據檢測到的故障點兩側相電壓值或TV開口三角電壓就能進行故障區(qū)域定位與故障類型的判斷。電源側各相電壓不變，與故障前相電壓相等；負荷側各相電壓降為零。

三、結語

高壓線路長期暴露在外部環(huán)境中，其運行環(huán)境惡劣，容易發(fā)生線路故障，影響供電的安全性與可靠性，因此，要更進一步提高對高壓配電線路的故障診斷分析。

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