基于配網(wǎng)自動化的單相接地故障識別方法分析

宣飛翔，陳坊

(國網(wǎng)浙江諸暨市供電有限公司，浙江紹興311800)

摘要：電力能源是現(xiàn)代社會發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵性因素，電能涉及到人們產(chǎn)生產(chǎn)生活的各個方面，做好電力工作保障，利于維護社會的穩(wěn)定發(fā)展。單相接地故障是電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化環(huán)節(jié)常見故障之一，但現(xiàn)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(jié)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(yè)應(yīng)著重研究的問題。本文簡要分析在配網(wǎng)自動化條件下單線接地故障的不良影響，針對運行現(xiàn)狀提出故障識別的方法與策略。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化;單相接地;故障分析;識別方法

現(xiàn)階段，配網(wǎng)運行的重點性解決問題包括小電流系統(tǒng)故障的定位與選線。目前，我國電網(wǎng)行業(yè)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(nèi)電網(wǎng)配網(wǎng)自動化的研究已經(jīng)取得初步成果，并在不斷的推陳出新。90年代設(shè)計與制造的選線裝置產(chǎn)品已經(jīng)大量投入市場，隨著科技的發(fā)展與變革不少裝置被淘汰。電力系統(tǒng)中配網(wǎng)自動化單相接地故障的定位與選線是不可分割的，現(xiàn)代社會配網(wǎng)電力的發(fā)展對單項故障的處理手段與方法提出了更高的行業(yè)要求。

一、單相接地蔽障弓l發(fā)的不良后果

配網(wǎng)單相接地故障會引發(fā)一系列的不良后果，甚至?xí)p傷整個的配電網(wǎng)系統(tǒng)，具體可體現(xiàn)在以下幾個方面：

(一)可能會損傷電力設(shè)備

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

(二)可能會導(dǎo)致電網(wǎng)大面積用電癱瘓

配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)大而積的單相接地故障后，會導(dǎo)致大面積的停電現(xiàn)象，我國城市的人員密集，所以電網(wǎng)系統(tǒng)就關(guān)系著生活的方方面面，一旦大面積的單相接地故障發(fā)生后，配網(wǎng)系統(tǒng)就會因大面積的故障而導(dǎo)致癱瘓，這肯定會對廣大的用電用戶產(chǎn)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(shè)備，如果這些大型的用電設(shè)備不能持續(xù)的被供電的話就會停止工作，而剝其經(jīng)濟產(chǎn)生負面的影響，當然現(xiàn)在隨著我國的經(jīng)濟高速發(fā)展我國的配網(wǎng)系統(tǒng)也持續(xù)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(chuàng)新和改革，以求減少故障發(fā)生，提升供電的穩(wěn)定性，提升配網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率。

二、縱向判別單相接地故障分析

對于配網(wǎng)系統(tǒng)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(wǎng)單相接地故障的系統(tǒng)，此系統(tǒng)由配網(wǎng)主站系統(tǒng)、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(yù)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(tǒng)，可以算出其故障值。

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

三、單相接地故障的識別與仿真技術(shù)

(一)縱向識別故障

當某一線路或者是節(jié)點出現(xiàn)故障之后，就會產(chǎn)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(jù)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(fā)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(chǎn)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(tǒng)通常就是根據(jù)不同反饋線出產(chǎn)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(jù)這個來分析研究某一特定的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的故障。

(二)數(shù)據(jù)的算法處理

在配網(wǎng)的自動化系統(tǒng)中，當各處都處于不平衡狀態(tài)時，系統(tǒng)的各部分都將會出現(xiàn)大量的負序電流，同時在用縱向識別系統(tǒng)時，系統(tǒng)在測量與計算過程中也出現(xiàn)了部分不平衡的問題，得出的結(jié)論就是：在正常的工作狀態(tài)與發(fā)生故障時的狀態(tài)下，負序電流的值也會出現(xiàn)較大幅度的波動，而在配網(wǎng)系統(tǒng)周圍必然會產(chǎn)生較大的噪音，時間一長噪音也會影響縱向識別系統(tǒng)的判斷，所以我們應(yīng)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(tǒng)的測定我們，進行了系統(tǒng)仿真，由于在實驗過程中反饋線出現(xiàn)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(shù)，而系統(tǒng)模擬仿真一段時間后也出現(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)的計算方法就可以得出上述故障判斷過程的數(shù)據(jù)。具體運算的時候，例如：電流突變量為某一個固定的數(shù)值，如果新得到的數(shù)值偏離了這一固定數(shù)值，那么就開啟縱向識別系統(tǒng)，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(chǎn)生一定的差值，當新得到的數(shù)值超出某一固定數(shù)值的時候，系統(tǒng)將發(fā)出相應(yīng)的提示提示信號，同時也會將得到的相關(guān)數(shù)據(jù)傳到主站系統(tǒng)下的子站系統(tǒng)，子站系統(tǒng)會根據(jù)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(yīng)的判別評價，進而得出相對應(yīng)的結(jié)論。

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

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作者簡介：宣飛翔，陳坊，國網(wǎng)浙江諸暨市供電有限公司。