10kV配网缺一相故障的判断及定位方法与流程

本发明涉及一种10kv配网缺一相故障的判断及定位方法，其属于电力故障分析领域。

背景技术：

10kv配网缺一相时，会导致电动机无法启动，缺相原因为例如断线、开关合闸不到位等。一般判断故障的方法必须看到故障现象，才能确定故障位置，直接导致巡视没有指向性，而且无法发现隐性故障。这是目前判断故障方法的主要弊端。针对故障的分析处理首先是对故障类型的判断，其次是对故障位置的判断。例如，2018年9月7日17时16分，晴，无风，长安抢修班报民生站942民青下线中山东路14#杆变压器低压中相无电压到达现场后，测得低压刀闸处电压值为：a相175v，b相电压不稳约64v，c相239v。此时拉开低压三相刀闸，发现低压b相电压仍不稳定，排除低压故障；取下低压三相熔管，发现中相保险丝安装不牢靠，处理后低压b相电压值稳定问64v，排除高压熔管故障；分别只断开a、b、c相保险，在变压器高压出口处用电器测得三相均有电压，排除高压保险故障；考虑到前一天此变台保险处发生过短路故障，因此判定是变压器问题。约22时00分完成变压器更换工作，测得变压器三相电压值仍不正常，然后再巡视中得知，附近高压用户报低压一相无电，长安抢修班报临近变台中相无电，直至23时经高倍相机查找后发现，从青园街至中山东路b相跳线在耐张线夹的下口5厘米处烧断，但是绝缘皮未断。

为什么断线相仍可验出有电呢？因为通常使用的10kv棒状伸缩型高压验电笔属于电容型验电器，它通过检测流过验电器的对地杂散电容中的电流，检测高压电气设备、线路是否带电。根据中华人民共和国电力行业标准dl740-2000规定，它的启动电压为0.1～0.45倍的额定电压，即启动电压约为1kv～4.5kv。例如：现在用10kv验电器的启动电压是2kv，去验一相带电为3kv线路，那么验电器还会报警。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供了一种能够逐步缩小故障点可能存在的范围的10kv配网缺一相故障的判断及定位方法。

本发明采用如下技术方案：

一种10kv配网缺一相故障的判断及定位方法，采用如下步骤：

步骤1、调整验电器的启动电压使之高于变压器高压侧缺相相的电压；

通过远程信息采集系统召测或现场测量配电线路变压器低压侧三相相电压值，当一相电压值正常，同时另两相电压值的和与正常相的电压值之差的绝对值小于3v时，则判定故障类型为变压器缺一相，且此变压器在缺相点的负荷侧；

步骤2、采用步骤1中调整后的验电器检测步骤1中变压器高压侧各相电压，当仅测量一相时验电器的声光指示装置不动作，则判定该相为缺相，且将故障范围缩小至该变压器的此相上，并指示出缺相点在此变压器的高压接入点的电源侧。

进一步的，所述配电线路变压器为dyn11型变压器。

进一步的，所述步骤1中一相电压值正常的范围为198v～235.4v。

进一步的，所述步骤1和步骤2中用于检测的设备为验电器。

进一步的，所述步骤1中调整验电器的启动电压使之高于变压器高压侧缺相相的电压，具体方法如下：准备一某一相缺相的变压器，缺相相已知，不断调整验电器内与接触电极相连的分压电阻r1和r2大小，并采用调整后的验电器测量该变压器高压侧缺相相，直至测量该缺相相时所述验电器不启动而测量变压器高压侧正常相时所述验电器启动，此时的分压电阻r1和r2不再调整，验电器的启动电压高于变压器高压侧缺相相的电压，完成调整。

本发明的有益效果如下：

本发明能有效克服现有技术的缺陷，无需看到故障现象，就能确定故障位置。通过本方法两次检测，逐步缩小故障点可能存在的范围，使得巡视更具指向性，而且有利于发现隐性故障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为检测变压器的低压侧的检测原理示意图。

图2为检测变压器的高压侧的检测原理示意图。

图3为验电器的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图1-图3和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

一种10kv配网缺一相故障的判断及定位方法，利用常见的dyn11型变压器的低压三相电压值的关系来进行故障类型的判断，利用改进后的10kv高压验电器(以下简称验电器)进行故障类型的判断和故障较为精准的定位，通过本方法两次检测，逐步缩小故障点可能存在的范围，使得巡视更具指向性，而且有利于发现隐性故障，能有效克服现有技术的缺陷，无需看到故障现象，就能确定故障位置。具体采用如下步骤：

步骤1、调整验电器的启动电压使之高于变压器高压侧缺相相的电压；

通过远程信息采集系统召测或现场测量配电线路变压器低压侧三相相电压值，当一相电压值正常，同时另两相电压值的和与正常相的电压值之差的绝对值小于3v时，则判定故障类型为变压器缺一相，且此变压器在缺相点的负荷侧；原理是因为变压器缺一相时，低压一相电压正常，且此相电压值等于另两相电压值的和。

步骤2、采用步骤1中调整后的验电器检测步骤1中变压器高压侧各相电压，当仅测量一相时验电器的声光指示装置不动作，则判定该相为缺相，且将故障范围缩小至该变压器的此相上，并指示出缺相点在此变压器的高压接入点的电源侧；原理是因为仅缺相相电压低于正常额定电压。

进一步的，所述配电线路变压器为dyn11型变压器。

进一步的，所述步骤1中一相电压值正常的范围为198v～235.4v。

进一步的，所述步骤1和步骤2中用于检测的设备为验电器。

进一步的，所述步骤1中调整验电器的启动电压使之高于变压器高压侧缺相相的电压，具体方法如下：准备一某一相缺相的变压器，缺相相已知，不断调整验电器内与接触电极相连的分压电阻r1和r2大小，并采用调整后的验电器测量该变压器高压侧缺相相，直至测量该缺相相时所述验电器不启动而测量变压器高压侧正常相时所述验电器启动，此时的分压电阻r1和r2不再调整，验电器的启动电压高于变压器高压侧缺相相的电压，完成调整。

下面论述步骤1成立的原因，如图1所示，dyn11型变压器的三相高低压绕组的简化图，假设高压侧a相缺相，此时有与同相，且易知再根据变压器的接线组别及变压器的变比，可推导出低压侧有即ua+ub＝uc，由此可以证明步骤1的正确性。

下面论述步骤2成立的原因，因高低压线圈通过铁心耦合，故变压器低压侧相电压与高压侧线电压成正比。又由dyn11变压器在b相缺相情况下，实测的低压a相175v、b相64v、c相239v数据，及uac＝10kv可知：

得uab＝7.32kv，ubc＝2.68kv

又因为高压侧a、c相对地电压正常为5.77kv，并且夹角为120°，可得图2，根据图2求解三角形可得ob＝3.68kv<5.77kv。

由此可知，高压侧b相对地电压低于额定电压。

同理，由高压侧a相缺相时的低压侧数据：a相137.1v、b相235.2v、c相100.4v，可得高压侧a相对地电压为2.34kv。

高压侧c相缺相时由于轮回对称，所得电压结果与a相缺相时相似。

通常使用的10kv棒状伸缩型高压验电笔属于电容型验电器，它通过检测流过验电器的对地杂散电容中的电流，检测高压电气设备、线路是否带电。根据中华人民共和国电力行业标准dl740-2000规定，它的启动电压为0.1～0.45倍的额定电压，即启动电压约为1kv～4.5kv。但现有验电器启动电压明显偏低，测量缺相相时，验电器仍能启动，故无法用来区分缺相相和正常相。验电器电路图如图3所示，与接触电极相连的电阻r1与电阻r2主要起分压作用，将采集的电容电流信号转换成电压信号，然后做后续处理。因此可通过增大r1或减小r2的方法，来提高充入后续处理电路的电压，以此提高验电器的启动电压。例如，找到一型号验电器进行拆解，测得r1＝r2＝330千欧。在b相缺相的情况下不断调整电阻r2的数值并测试高压侧b相(即缺相相)和a相(即正常相)，可得下表：

由上表可知，当190千欧≤r2≤0.32兆欧时可用此验电器区分出缺相相与正常相，不妨令r2取中值255千欧。由此可证明步骤2的可行性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。