Page 43 - 电力与能源2024年第二期
P. 43
牟学军，等：基于甚低频地电流的线路单相接地故障快速定位技术 183
等位置施加可控的安全甚低频信号，并通过无线 存在的各种因素，常见的如沿线树木的搭接、灵活
数字绝缘甚低频钳表测量信号电流，以快速定位 动物的攀爬等，使得现有接地故障查找设备产生
故障点。对于偶发性瞬间故障查找无结果的情 的信号无法击穿此类故障的绝缘，即较低的信号
况，可以进行甚低频绝缘试验，确认故障点消失， 电压无法准确检测到高阻值接地、间歇性接地的
作为恢复供电的依据。 故障点。
采用本文的方案，可以大幅缩短单相接地故 （2）需要多次登杆测试。检测过程中利用二
障的查找时间。在平原地区，包括通行时间在内， 分法，在线路的多个点上进行登杆操作，使用专用
接地故障查找时间可以缩短到 45 min 以内，而传 的钳形表测试信号电流的有无和方向，这种多次
统方案可能需要数小时才能定位间歇性故障或高 登杆的操作会消耗大量的人力资源，增加安全隐
阻接地故障。该方案不需要多次登杆测量信号电 患并延长查找时间。
流，大幅缩短查找时间，降低多次登杆造成的人身 （3）现有的线路检修维护工作中，除了对接地
伤害风险，提升电网的安全可靠性。 故障查找效率的要求外，沿线用户对于供电可靠
1 现有接地查找设备弊端 性的要求也在不断提高，在保证检修人员安全的
前提下，应尽可能地缩短停电检修时间。因此，要
如何快速准确查找单相接地故障点，一直是
求设备查找接地故障的同时，还应具备绝缘检测
困扰配电线路可靠运行的世界性难题。该类故障
能力。在这种要求下，需要提高原本设备的信号
查找一般经由线路运维人员巡视线路，通过肉眼
电压，验证线路的绝缘能力，同时也提高接地故障
发现诸如断裂、破损等外观异常的明显故障点，或
的查找效率。
通过分合负荷开关对故障线路进行分段绝缘测试
（4）检修维护工作中，安全始终是首要重点。
来查找故障点。近年来，一些公司或者机构提出
当检修杆塔为同杆多回路架线时，如若发生检修
了一些新的单相接地故障查找思路和技术 ［4-5］ ，这
装置信号线路与运行线路短接或误接入的情况，
些技术基于交流电源，试图通过对高阻值接地时
可能会导致人员伤亡等严重事故。因此，需要在
的电容电流影响来准确判断故障点，但在高阻值
设备中加入防误操作保护措施。
接地故障点的查找过程中，这些方法往往耗时较
常 见 的 接 地 故 障 查 找 技 术 中 ，以 上 问 题 没
长，甚至难以准确判断故障点，因此限制了故障查
有 有 效 的 解 决 方 案 ，给 线 路 检 修 维 护 的 效 率 和
找的性能。
安 全 性 带 来 挑 战 。 因 此 ，研 制 出 能 从 根 本 上 提
现有的接地查找设备中，表现最为出色的是
高 接 地 查 找 定 位 效 率 ，同 时 使 用 安 全 的 接 地 查
［6］
信号注入法检测方案 ，如图 1 所示。
找 设 备 ，对 提 升 配 网 线 路 的 运 行 可 靠 性 具 有 重
要意义 ［7］ 。
2 甚低频信号源接地检测思路
本文采用模拟摇表的高压小电流甚低频电流
图 1 信号注入法接地查找原理 信号源，在故障线路段的接地环等处施加可控制
通过向停电的故障线路与大地之间注入交流 的安全甚低频信号。由于该信号频率极低，不会
信号，再通过无线钳表检测信号电流的流向，逐步 受到线路对地电容分流的干扰。当信号电流流经
缩小检测范围，最终定位到故障点。尽管这项技 故障点时，它会通过大地返回到信号注入装置。
术在故障查找方面表现出色，但仍旧存在以下 4 通过甚低频信号探测器，可以测量线路所在地理
个问题。 位置的多个地面土壤中甚低频电流的有无、大小
（1）当前的接地故障查找中，由于户外环境中 与方向，从而迅速且准确地定位故障位置。此外，
