基于配網自動化的單相接地故障識別方法分析

宣飛翔，陳坊

(國網浙江諸暨市供電有限公司，浙江紹興311800)

摘要：電力能源是現代社會發展不可或缺的關鍵性因素，電能涉及到人們產生產生活的各個方面，做好電力工作保障，利于維護社會的穩定發展。單相接地故障是電力系統配網自動化環節常見故障之一，但現階段的單項接地故障分析與解決有待提高，選線與定位的方法有很多種，如何在節省時間提高效率的前提下，選用合理方法有效解決故障是當代電力行業應著重研究的問題。本文簡要分析在配網自動化條件下單線接地故障的不良影響，針對運行現狀提出故障識別的方法與策略。

關鍵詞：配網自動化;單相接地;故障分析;識別方法

現階段，配網運行的重點性解決問題包括小電流系統故障的定位與選線。目前，我國電網行業解決小電流故障的選線問題主要采用零序功率方向原理、零序電流用功分量法、首半波原理與群比幅比相法等。國內電網配網自動化的研究已經取得初步成果，并在不斷的推陳出新。90年代設計與制造的選線裝置產品已經大量投入市場，隨著科技的發展與變革不少裝置被淘汰。電力系統中配網自動化單相接地故障的定位與選線是不可分割的，現代社會配網電力的發展對單項故障的處理手段與方法提出了更高的行業要求。

一、單相接地蔽障弓l發的不良后果

配網單相接地故障會引發一系列的不良后果，甚至會損傷整個的配電網系統，具體可體現在以下幾個方面：

(一)可能會損傷電力設備

配網單相接地故障發生后，會導致電阻會變大導致電壓會急速上升，會遠遠大于電力設備的額定電壓，如果這一問題得不到解決的話，電力設備會長期在高負荷狀態下運轉，長此以往不僅會降低電力設備的使用壽命還會增加相當大的安全隱患，還會引發因電力故障而產生相應的安全問題，同時還會因為影響廣大人群的穩定用電，而產生不好的后果。

(二)可能會導致電網大面積用電癱瘓

配網系統出現大而積的單相接地故障后，會導致大面積的停電現象，我國城市的人員密集，所以電網系統就關系著生活的方方面面，一旦大面積的單相接地故障發生后，配網系統就會因大面積的故障而導致癱瘓，這肯定會對廣大的用電用戶產生不好的影響，而且城市中一些大型的工廠中會有大型的用電設備，如果這些大型的用電設備不能持續的被供電的話就會停止工作，而剝其經濟產生負面的影響，當然現在隨著我國的經濟高速發展我國的配網系統也持續進行升級改造，雖解決了大部分問題，但是也有許多的小問題存在.需要我們進行創新和改革，以求減少故障發生，提升供電的穩定性，提升配網系統的運行效率。

二、縱向判別單相接地故障分析

對于配網系統來說，其單相接地故障是可以用特殊的方法查出來的，而檢查故障的方法就是縱向識別法。縱向識別法足·種可以識別出配網單相接地故障的系統，此系統由配網主站系統、通訊前置、以及子站組成，其主要功能有：配電SCADA與PAS，同時也可以進行預測負荷，故障隔離等等，而對于識別單相接地故障，其具體的識別過程如下：

(1)當零序電壓開啟故障時，會使得其母線的電壓迅速升高，超出其額定的電壓，這個時候就開啟縱向識別系統，可以算出其故障值。

(2)縱向識別系統可以判斷出故障所在的位置，同時向配網主站系統發出警示信息，主站能夠進行有效的識別系統發過來的通知，憑借聲音，以及圖形計算出地形狀況并且發出警示，維修人員知道后會及時的做出相應的措施，維修人員會根據主站發出的信息來判斷其故障所在的位置，通過縱向識別系統增加靈敏、高效的進行相應的維修。

三、單相接地故障的識別與仿真技術

(一)縱向識別故障

當某一線路或者是節點出現故障之后，就會產生不同的具有白身特點的電流，而反饋線的初始端會進行測量，根據菜地計算方法就會得出非常明顯的負序電流，而其他沒有發生故障的地方就沒有這種非常明顯的負序電流，這就說明這種故障識別的方法可以產生很好的效果，不僅簡潔而且還很準確，上文所說的縱向識別系統通常就是根據不同反饋線出產生的不同的特征來進行故障識別，而縱向識別通常只考慮同一根線路的故障特點，根據這個來分析研究某一特定的區域內產生的故障。

(二)數據的算法處理

在配網的自動化系統中，當各處都處于不平衡狀態時，系統的各部分都將會出現大量的負序電流，同時在用縱向識別系統時，系統在測量與計算過程中也出現了部分不平衡的問題，得出的結論就是：在正常的工作狀態與發生故障時的狀態下，負序電流的值也會出現較大幅度的波動，而在配網系統周圍必然會產生較大的噪音，時間一長噪音也會影響縱向識別系統的判斷，所以我們應該用很短的時間，高效的處理負序電流所帶來的信息，以此來定位故障與查明故障，以便提出高效的處理辦法。為了進行縱向識別系統的測定我們，進行了系統仿真，由于在實驗過程中反饋線出現了一系列的故障問題其中部分具有過渡作用的電阻的阻值達到了一個相當大的數，而系統模擬仿真一段時間后也出現了部分不平衡的問題。對此我們可以選擇縣有更高精度的“綜合負序矢量法”來計算，這種計算方法有效提升出現故障后的精度以及準確值。

依照以上的計算方法就可以充分的利用電流中的突變量，將其充當一個具有故障的線路來算，通過縱向識別系統的計算方法就可以得出上述故障判斷過程的數據。具體運算的時候，例如：電流突變量為某一個固定的數值，如果新得到的數值偏離了這一固定數值，那么就開啟縱向識別系統，在識別過程中，兩個相鄰的線路可以對比一下它們的突變值，兩者之間會因為不同的原因而產生一定的差值，當新得到的數值超出某一固定數值的時候，系統將發出相應的提示提示信號，同時也會將得到的相關數據傳到主站系統下的子站系統，子站系統會根據故障判斷功能來進行判斷，可以對所得到的判別進行相對應的判別評價，進而得出相對應的結論。

總結：綜上所述，單相接地故障是配網自動化系統常見嚴重故障中的一種，故障發生原因眾多，解決方式多樣、復雜。因此，電力配網自動化系統的管理應加強對單相接地故障的判斷、識別與處理管理，利用科學的手段合理解決問題故障，查明故障發生的原因，并做好防御措施，減少故障對配網系統的損耗與經濟效益的削弱，保護電力行業配網自動化系統的正常運行，提升工作效率，完善電力沒施建設。

參考文獻：

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[2]薛永端，馮祖仁，徐丙垠，等.基于暫態零態電流比較的小電流接地選線研究[J].電力系統自動化，2003，27(9): 48-53.

作者簡介：宣飛翔，陳坊，國網浙江諸暨市供電有限公司。