配電網(wǎng)單相接地故障選線與定位

鄭建峰

（國網(wǎng)哈爾濱尚志市電業(yè)局，黑龍江尚志150601）

配電網(wǎng)單相接地故障選線與定位

鄭建峰

（國網(wǎng)哈爾濱尚志市電業(yè)局，黑龍江尚志150601）

通過對配電網(wǎng)單相接地故障的概述，對配電網(wǎng)單相接地選線進行分析。如采用歸零式選線、互補式選線、信號小波選線等方式進行選線。利用零模復合導納法、排除等效電容變化對復合導納相角的影響，結(jié)合信號數(shù)據(jù)準確計算故障發(fā)生的方向，從而高效地對配電網(wǎng)相接地故障進行及時的修復和保護；根據(jù)零模復合導納法，通過無功功率對大量不同頻率零模導納進行計算，排除多個信號頻率疊加后，對計算數(shù)據(jù)的影響，提高零模導納的抗干擾能力；通過零模復合導納法，得出相對準確的故障方向，從而實現(xiàn)故障選線和定位，因為其強大的抗干擾能力，可以順利檢測配電網(wǎng)單相接地故障，不再需要額外的信息。

配電網(wǎng)；單相接地故障；選線與定位

1　配電網(wǎng)單相接地故障

在電網(wǎng)運作的時候，單相接地故障時有發(fā)生。接地故障的發(fā)生會引起整個電網(wǎng)的短路，有的時候，因為電網(wǎng)線電壓保持對稱性，短時間內(nèi)不會出現(xiàn)跳閘等現(xiàn)象，故障不容易被人察覺。使用一兩個小時之后，隨著電壓的升高和系統(tǒng)的損害，一系列連鎖反應接踵而來，就會造成停電等后果，從而導致公眾的用電不便。所以，配電網(wǎng)的選線與定位，關系著整體的電網(wǎng)運作。電網(wǎng)在運作時，有些故障信號非常不穩(wěn)定，這讓檢修人員難以找到故障原因、進行故障隔離。在電網(wǎng)的運作中，為了避免電網(wǎng)被破壞，通常采取信息源穩(wěn)固的電線來分析檢測。但是，一般信號源穩(wěn)固的線路獲悉其具體信息的能力較低、辨析度低，而且，此類信號線路獲悉難度較大，與信號線路易受到其他外界因素的阻礙有著密切關系。受到天氣、電壓等不定因素的影響，在選線的時候，往往難以得出精準的配電選位。例如，故障電流不會因為單相接地故障立即跳閘，但容易因為相間短路的擴大而造成更大面積的停電，對于電網(wǎng)安全運行也有損害。所以，配電網(wǎng)單相接地故障的選線和定位，對于在電力上為民眾提供更多便利來說很重要。近年來，隨著國內(nèi)外學者不懈的研究，在配電網(wǎng)故障選線與定位技術上取得了很多豐碩的成果，故障選線與定位的方法種類越來越多，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，故障選線與定位裝置是在穩(wěn)步增加中。雖然有許多解決問題的方法，但是，由于某些客觀條件的限制，配電網(wǎng)單相接地故障選線與定位依然存在著很多值得探討的問題。本文將對一些選線進行分析，對零模復合導納法進行歸納，從而總結(jié)一些值得借鑒的辦法。

2　配電網(wǎng)單相接地選線分析

2.1歸零式選線分析

當電壓比較穩(wěn)定、配電網(wǎng)電流正常運作時，暫時處于無電流的線路與從零開始計算的電流之間會產(chǎn)生一個處于中間的相對電流位置。產(chǎn)生單相接地故障的原因，是因為原本屬于同一條線路的兩支電流——前面正常的電流與后面的電流，有著互斥的反向關系。換言之，出現(xiàn)故障的兩段電流，這兩部分之間的關系是互斥的，但它們始終是一股電流，具有同一性。所以，根據(jù)它們的同一性特點，可以在同一條電流的基點上，找到該電流出現(xiàn)故障的原因。

2.2互補式選線分析

當發(fā)生故障時，電路中的電壓會達到最大值。因為正反互斥且在同一條電線上的兩段電流，在出現(xiàn)故障時會使電壓數(shù)值增至最大，這個數(shù)值會遠遠大于當電流未運作時零狀態(tài)的數(shù)值。因為前后兩段電流屬于同一支電流卻有著互斥的關系，所以，當我們對這一特殊關系加以利用后，在電網(wǎng)中給出一股使之繼續(xù)運作的動力，便可以在兩個電極之間使電流起到互補的效果。

2.3信號小波選線分析

此方案是根據(jù)電流流動時發(fā)出電頻信號的性質(zhì)所決定的。眾所周知，信號的產(chǎn)生來源于在一定的時間內(nèi)發(fā)出的一定震動頻率。當該信息處于穩(wěn)定狀態(tài)的時候，它的效能就會發(fā)生改變。信號穩(wěn)固的線路獲悉其具體信息的能力較低、辨析度也很低，而且，此類信號線路獲悉難度較大，很容易受到外界因素的影響。即使是發(fā)生了故障的線路，在一定時間和范圍內(nèi)還是能夠維持正常運作的。因此，借助上述穩(wěn)定的信號，便可以順利測試出這起故障發(fā)生的原因。

3　零模復合導納法的性能

3.1具有穩(wěn)定性

故障初相角、電弧以及接地電阻都影響著暫態(tài)過程，當條件在一定狀態(tài)下，如果故障發(fā)生在使用電壓高峰期，則故障暫態(tài)越發(fā)明顯，暫態(tài)零模電流的負值越大，這種情況的出現(xiàn)一般都是在接地電阻很小的時候；反之，如果故障發(fā)生在相電壓過零時，其負值則會變小，出現(xiàn)這種情況則是在接地電阻很大的時候。由于暫態(tài)信號保證了穩(wěn)定性，使得單相接地故障中不穩(wěn)定的電弧得以穩(wěn)定，從而可以高效的檢測到故障點，并進行及時的維修。

3.2不受其他因素影響

根據(jù)零模復合導納法，可以通過暫態(tài)零模復合導納相角計算故障的方向，使影響復合導納相角的等效電容不再對其產(chǎn)生影響，進而不會影響其計算故障方向。因為隨頻率變化的等效電容是個變量，在計算時造成的一些困擾會直接影響故障方向的計算。在單一頻率的零模導納計算后，再加入多個疊加信號頻率，可以消除對信號混疊計算數(shù)據(jù)影響的作用。

3.3拒擾能力大

通過加強電網(wǎng)系統(tǒng)中電流的抗擾能力，保證整體電網(wǎng)相對的穩(wěn)固性。在加強的過程中，可以借助電流在整個運作過程中產(chǎn)生的工作效率值的對比，給電流一個反作用力，以保障整個電流值在運作時的穩(wěn)固。

［1］于永進，臧寶花.配電網(wǎng)電流接地系統(tǒng)故障選線方法［J］.煤炭工程，2014，（01）：117-118.

［2］王章啟.配電網(wǎng)饋線單相接地故障區(qū)段定位和隔離新方法研究［J］.高壓電器，2012，（04）：43-45.

Line Selection and Positioning of Single-phase Fault of Power Distribution Network

ZHENG Jian-feng
(State Grid Shangzhi Electric Power Bureau of Harbin,Shangzhi 150601,China)

This paper made an analysis of single-phase of power distribution network by elaborating single-phase fault of power distribution network.Such as the use of zero-type line selection,complementary line selection,wavelet line selection,etc.To use the impact of zero-molding compound admittance,excluding equivalent capacitance change on complex admittance phase angle,combined with signal data to accurately calculate the direction of failure occurrence to efficiently make timely repair and protection to single-phase fault of power distribution network;according to zero modal complex admittance,by calculating a number of different frequencies zero modal admittance, so as to improve anti-jamming capability of zero modal admittance;obtain relatively accurate fault direction in order to achieve fault line selection and location,because of its strong anti-interference ability,it can successfully detected single-phase fault of power distribution network without additional information.

Power distribution network;Single-phase fault;Line selection and positioning

TM743

B

1674-8646（2015）12-0034-02

2015-10-25