田 浩 劉 軍 楊 敏

（國網(wǎng)寶雞供電公司）

0 引言

配網(wǎng)具有線路數(shù)量多、線路復(fù)雜、用戶數(shù)量多等特點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)行中，易受到雷擊、大風(fēng)、樹障、外力破壞、用戶不規(guī)范用電等影響，造成故障頻發(fā)，單相接地故障率高達(dá)50%以上，且故障點(diǎn)十分隱蔽，現(xiàn)場查找困難，導(dǎo)致配網(wǎng)故障處理周期較長，影響供電可靠性。

1 配網(wǎng)故障現(xiàn)狀

1.1 故障處理情況

1）故障頻次高。配網(wǎng)多分布于野外線路長、分支多，電氣設(shè)備多且質(zhì)量參差不齊，頻停頻跳線路多。

2）查找效率低。配網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，缺乏成熟可靠故障定位技術(shù)，人工“盲尋”費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

3）故障影響大。配網(wǎng)線路停電導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失巨大，且故障停電時(shí)間長，易遭受用戶投訴撥打意見工單。

1.2 故障查找方法單一

1）人工盲尋。費(fèi)時(shí)費(fèi)力、時(shí)效性差、人身風(fēng)險(xiǎn)高。

2）故障指示器。電流判定，只能區(qū)間定位，無法有效識(shí)別放電信號(hào)。

3）無人機(jī)飛巡。一定程度提升巡視效率，僅適用于通道、設(shè)備外觀類故障。

1.3 迫切需求

供電單位服務(wù)能力要求提升供電可靠性，一線班組人員要求提升故障研判能力、準(zhǔn)確定位能力，強(qiáng)化缺陷隱患排查治理。

2 “行波故測”實(shí)現(xiàn)三大功能

“行波故測”在配網(wǎng)中應(yīng)用，創(chuàng)新性地將行波測距技術(shù)成熟實(shí)用于配電線路，可實(shí)現(xiàn)桿塔級(jí)故障精確定位，幫助運(yùn)維人員進(jìn)行“故障定塔”式巡線，強(qiáng)化缺陷隱患排查治理，可大幅度減少故障查找時(shí)間，提升單相接地故障準(zhǔn)確定位和快速處置能力，強(qiáng)化線路精益化運(yùn)維管理水平，提升供電可靠性。能夠?qū)崿F(xiàn)三大功能。

2.1 配網(wǎng)絕緣隱患監(jiān)測

準(zhǔn)確采集樹障、電纜段故障、臺(tái)變等設(shè)備故障放電等常見隱患物導(dǎo)致的缺陷放電數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確定位放電位置，供運(yùn)維人員分析線路絕緣薄弱環(huán)節(jié)，為線路狀態(tài)檢修提供指導(dǎo)性依據(jù)。具體波形體現(xiàn)在故障前出現(xiàn)放電脈沖簇，然后電弧貫穿兩級(jí)形成閃絡(luò)圖和擊穿瞬間的行波圖。

2.2 配網(wǎng)接地故障識(shí)別

采用電場變化觸發(fā)，零序電壓識(shí)別，以所有終端故障數(shù)據(jù)為樣本，通過工頻，暫態(tài)以及高頻行波等綜合研判進(jìn)行接地故障識(shí)別診斷，不受中性點(diǎn)接地方式影響，對(duì)中性點(diǎn)不接地、消弧線圈接地等線路常見接地故障效果顯著。

2.3 故障精準(zhǔn)定位

采用分布式行波在線測量技術(shù)，通過故障行波經(jīng)過相鄰終端的時(shí)間差，準(zhǔn)確計(jì)算故障位置?？蓪?shí)現(xiàn)常見故障包括雷擊、樹障、小動(dòng)物、高壓設(shè)備損壞等的精確定位，也包括缺相的判斷定位。通過測量電流或者電壓行波在測量點(diǎn)與故障點(diǎn)之間的傳播時(shí)間確定故障距離，具體定位速度快，不受系統(tǒng)振蕩等因素影響，對(duì)于故障點(diǎn)的查找從以前的幾個(gè)小時(shí)縮短到了十幾分鐘。在已知裝置間距離的情況下，通過行波抵達(dá)裝置的時(shí)間差，定位故障點(diǎn)位置。

3 應(yīng)用案例

3.1 接地故障

10kV××線全長29.45km，在城關(guān)水泥線主線425號(hào)桿塔、507號(hào)桿塔安裝了配網(wǎng)行波預(yù)警與故障定位裝置，線路結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 線路結(jié)構(gòu)圖

1）故障記錄分析如圖2～圖3所示。

圖2 故障時(shí)刻監(jiān)測到的（零序）電流波形

圖3 故障時(shí)刻監(jiān)測到的（零序）電壓波形

2）故障點(diǎn)行波精確定位如圖4所示。

圖4 故障時(shí)刻高頻放電行波波形

3）系統(tǒng)診斷結(jié)果：10kV××線發(fā)生接地故障，故障相為A相；通過雙端定位原理計(jì)算故障點(diǎn)位于水泥線主線#425桿塔小號(hào)側(cè)（變電站方向）；由于線路出口未安裝定位終端，因此無法判斷故障的具體的位置，只能確定故障可以在#425桿之前，或者是受同母線其他線路影響。

4）巡線結(jié)果為10kV××線#289桿A相瓷瓶炸裂，斷線接地。

3.2 短路故障

10kV××線全長26.2km，在主線3號(hào)桿塔、62號(hào)桿塔、127號(hào)桿塔；新段家壩支線1號(hào)桿塔；段家壩支線1號(hào)桿塔；堰溝支線2號(hào)桿塔；劉家灣分支線2號(hào)桿塔；新立支線27號(hào)桿塔；李家坪#18分支線2號(hào)桿塔安裝了配網(wǎng)行波預(yù)警與故障定位裝置，線路結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 線路結(jié)構(gòu)圖

1）故障記錄分析如圖6～圖7所示。

圖6 故障時(shí)刻監(jiān)測到的（零序）電流波形

圖7 故障時(shí)刻監(jiān)測到的（零序）電壓波形

2）故障點(diǎn)行波精確定位如圖8所示。

圖8 故障時(shí)刻高頻放電行波波形

3）系統(tǒng)診斷結(jié)果：如圖8所示，距離故障點(diǎn)最近的兩套設(shè)備為××主線#62桿塔與主線#127桿塔的終端，通過雙端定位分析，計(jì)算得出故障點(diǎn)位于××主線#62桿塔與主線#127桿塔之間，距離××主線#62桿塔大號(hào)側(cè)1443m，在主線#86桿塔附近發(fā)生短路故障，故障相為AB相。

4）巡線結(jié)果為××主線#85號(hào)桿小動(dòng)物造成AB相短路。

4 應(yīng)用成效

1）提升工作效率基于桿塔級(jí)故障精確定位。運(yùn)維人員能夠第一時(shí)間得知故障點(diǎn)，直接到達(dá)現(xiàn)場，減少了故障查找和巡視的大量時(shí)間，減少了人力物力。

2）減少停電時(shí)間“故障定桿”式巡線，大幅度減少故障查找及處置時(shí)間，快速找到故障后可以快速送電，起到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)反響。

3）降低巡線安全風(fēng)險(xiǎn)故障精確定位，減少了巡視和故障查找，減少人員和車輛路途奔波，大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，尤其是夜間或者惡劣天氣的時(shí)候。

4）降低跳閘率監(jiān)測線路的瞬時(shí)性放電并定位，能夠事前排除一些“缺陷”，避免了“隱蔽性”故障誘發(fā)的重復(fù)跳閘。

5）故障類型和造成原因預(yù)判更加準(zhǔn)確。根據(jù)波形突變特性和配網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合可以進(jìn)行類型和原因的研判。

5 結(jié)束語

“行波故測”在配網(wǎng)故障預(yù)警與定位中的應(yīng)用，有效降低基層班組巡視的工作量，縮短了巡視時(shí)間，能降低故障巡視、故障查找的風(fēng)險(xiǎn)，能有效提高配網(wǎng)的供電可靠性，對(duì)配網(wǎng)的供電可靠性指標(biāo)的保證，以及故障查找效率的提升有著較大促進(jìn)作用。下一步，還可以創(chuàng)新研發(fā)一二次融合“行波故測”柱上開關(guān)，在故障預(yù)警與定位的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自愈。