吳錦圖

海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司儋州供電局 海南 儋州 571700

一、低壓臺(tái)區(qū)線路零線帶電故障的成因

在低壓臺(tái)區(qū)線路正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程之中，主要采取了三相四線制這一接線模式的電路，其中零線僅僅是在變壓器周圍進(jìn)行接地，而其他部分的零線并不會(huì)重復(fù)進(jìn)行接地。一般而言使用這一接線模式的供電系統(tǒng)會(huì)被應(yīng)用在用戶較為分散、以架空線路為主的低壓配電網(wǎng)之中。如若該系統(tǒng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)之下，那么零線之中僅僅會(huì)出現(xiàn)微弱電流甚至沒(méi)有電流。但如若出現(xiàn)了相應(yīng)的故障，那么就會(huì)讓零線產(chǎn)生帶電的現(xiàn)象，具體而言主要有以下幾種成因：

第一，零線斷線。由于低壓臺(tái)區(qū)架空線在高度方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高壓輸電線路，加之周圍存在著更為復(fù)雜的外部環(huán)境，受到不可抗因素的影響概率更大，故而引發(fā)零線斷線的頻率也就更高。在出現(xiàn)零線斷線之后，相線電流會(huì)從用電電器之中流往零線，不斷增加零線帶電量，導(dǎo)致用戶不能夠正常用電。

第二，變壓器接電電阻過(guò)大，甚至是接地引線出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象。部分電力公司在設(shè)計(jì)與施工接地體的過(guò)程之中，并未根據(jù)既定的接地電阻標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行操作，使得接地電阻過(guò)大，在空氣與土壤的交界之處會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)中未標(biāo)明的接地體引上線，這樣一來(lái)其被腐蝕的概率大幅上升，接地體引上線很容易出現(xiàn)變細(xì)或斷裂的現(xiàn)象，使接地電阻越來(lái)越大，陷入到了一個(gè)惡性循環(huán)之中，長(zhǎng)此以往中性線會(huì)出現(xiàn)開(kāi)路，其電壓就會(huì)不斷上升直至帶電。

第三，相線接地出現(xiàn)了故障。如若出現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象，那么就會(huì)導(dǎo)致故障電流順勢(shì)進(jìn)入到接地體之中，零線便會(huì)不由自主地帶電。

第四，三相電流之間不夠均衡。如若電源輸出的三相電流自身本就不夠均衡，或者是低壓臺(tái)區(qū)變壓器在對(duì)電壓等級(jí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)開(kāi)斷不一致而導(dǎo)致的三相負(fù)載不夠均衡，都會(huì)讓多余的電流流入到零線之中，進(jìn)而出現(xiàn)零線帶電現(xiàn)象。

二、低壓臺(tái)區(qū)線路零線帶電故障的傳統(tǒng)檢修方式

第一，分段檢測(cè)法。這一方式主要是通過(guò)對(duì)零線中電流的實(shí)際數(shù)值進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果來(lái)判定故障產(chǎn)生點(diǎn)。在使用這一方式時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循以下流程：根據(jù)先干路、后支路的原則，把整個(gè)線路進(jìn)行多個(gè)片段的劃分，并對(duì)每個(gè)片段中所存在的零線進(jìn)行篩選，根據(jù)電流表來(lái)找出其中的帶電區(qū)域，并再次縮短片段范圍進(jìn)行深入篩選，直至探尋到帶點(diǎn)故障位置。這一方式效率較低，會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，但判定結(jié)果有著較高的準(zhǔn)確程度。

第二，分相檢測(cè)法。這一方法主要是在三相線路運(yùn)行期間，依次斷開(kāi)電力供應(yīng)并進(jìn)行檢修，通過(guò)交流電壓表的使用來(lái)對(duì)零線和停電相的電壓進(jìn)行測(cè)量，如若測(cè)量結(jié)果為0，那么就可以判定該相線路為發(fā)生故障部位。

第三，電壓檢測(cè)法。這一方法一般和分相檢測(cè)法聯(lián)合使用，在探尋到正確短路相線之后，對(duì)零電位參考點(diǎn)和領(lǐng)先的電壓數(shù)值進(jìn)行測(cè)量，可以判定數(shù)值最大的部位為故障產(chǎn)生部位。

三、零線帶電故障預(yù)防手段

要想最大化地降低零線出現(xiàn)帶電故障的概率，確保低壓臺(tái)區(qū)電力線路能夠穩(wěn)定且安全的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須要做好零線帶電故障的預(yù)防措施。針對(duì)零線斷線、變壓器節(jié)點(diǎn)電阻過(guò)大甚至接地引線斷裂這類問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)定期對(duì)接地阻抗測(cè)試儀的性能進(jìn)行測(cè)試，確保其在正常使用壽命周期之內(nèi)，如若該儀器存在著故障應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行維修或更換。針對(duì)三相電流不夠均衡這類問(wèn)題，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)正確的規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過(guò)合理的手段來(lái)均勻分配三相線路的實(shí)際負(fù)載，確保三相電源輸出電流能夠達(dá)到既定的平衡值。同時(shí)也應(yīng)當(dāng)確保低壓臺(tái)區(qū)三相開(kāi)關(guān)有一個(gè)良好的性能，具備較高的接觸可靠性，有效防止由于某一相線路接觸不良而導(dǎo)致的零線帶電故障。

四、低壓臺(tái)區(qū)架空線路零線帶電故障快速定位裝置研究方向

在總結(jié)零線帶電故障成因、故障檢測(cè)方式以及預(yù)防手段的基礎(chǔ)之上，可以研發(fā)出一種全新的低壓臺(tái)區(qū)架空線路零線帶電故障快速定位裝置，這一裝置能夠在最短的時(shí)間之內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障部位的定位操作，有效增強(qiáng)低壓臺(tái)區(qū)架空線路零線帶點(diǎn)故障的判斷精準(zhǔn)程度，相關(guān)工作人員能夠在檢修的時(shí)候第一時(shí)間了解到故障部位，降低檢修成本，增強(qiáng)檢修效率，保障低壓臺(tái)區(qū)線路的穩(wěn)定安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

(一)低壓臺(tái)區(qū)架空線路零線帶電故障快速定位裝置仿真研究。通過(guò)有限元仿真軟件的分析與處理，可以構(gòu)建一個(gè)與實(shí)際情況相差無(wú)幾的架空線路零線模型，并利用相應(yīng)公式羅列出仿真流程，這樣一來(lái)就能夠深入分析零線帶電故障。接著對(duì)零線帶電故障的判定依據(jù)進(jìn)行研究，主要是提取基本故障特征，并與數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)信息進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而在最短的時(shí)間之內(nèi)得出依據(jù)。通過(guò)ATP-EMTP這一軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)零線帶電故障的產(chǎn)生部位進(jìn)行定點(diǎn)，快速縮小故障范圍，增強(qiáng)判斷效率。

(二)低壓臺(tái)區(qū)架空線路零線帶電故障快速定位裝置硬件研究。使用電子式零序電流互感器，通過(guò)原邊最小電流以及副邊最佳匝數(shù)等公式的應(yīng)用，來(lái)探尋到該裝置最佳的工作部位；通過(guò)電源抗干擾技術(shù)、電路板屏蔽技術(shù)、電路保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，來(lái)最大化地提升該裝置中各類硬件的抗干擾水平，以此來(lái)確保這一裝置能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；通過(guò)數(shù)據(jù)采集處理手段、信號(hào)預(yù)處理電路的設(shè)計(jì)以及無(wú)線傳輸來(lái)讓所得結(jié)果能夠快速傳遞給裝置中的相關(guān)部位；根據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫(kù)中的故障資料，構(gòu)建一個(gè)零線帶電故障判定模型，這樣能夠讓零線帶電故障的診斷有著更高的精準(zhǔn)程度。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，低壓臺(tái)區(qū)線路零線帶電故障會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的合理運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生不利的影響，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題的重要性，并根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)力量，結(jié)合當(dāng)?shù)氐蛪号_(tái)區(qū)線路的實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)出一種低壓臺(tái)區(qū)架空線路零線帶電故障快速定位裝置，有效提升故障診斷效率及準(zhǔn)確程度，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定且安全的運(yùn)轉(zhuǎn)。