配電網(wǎng)故障處理研究進(jìn)展

汪柏松

摘 要：配電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中會(huì)受到多種因素的影響，產(chǎn)生不同的故障，從而影響配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。為了有效提高配電網(wǎng)的故障處理效率，就需要對(duì)配電網(wǎng)故障產(chǎn)生的原因以及類型進(jìn)行總結(jié)歸納，尤其是其中的繼電保護(hù)裝置、單相接地故障處理等方面的問題進(jìn)行深入性的研究，如此才能不斷的完善配電網(wǎng)故障處理技術(shù)，以此來保障配電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；故障處理；配電自動(dòng)化

配電網(wǎng)故障處理總體上可以分為兩種類型，分別是相間短路故障與單相接地故障處理。這兩種故障處理方式是根據(jù)配電網(wǎng)故障產(chǎn)生的原因所進(jìn)行的歸納，在實(shí)際的運(yùn)行中發(fā)揮著各自的作用。相間短路故障處理長(zhǎng)久以來都是配電自動(dòng)化系統(tǒng)研究的主要依據(jù)，它能夠有效的提高配電網(wǎng)供電的可靠性。配電網(wǎng)故障的研究保障了配電網(wǎng)的供電性能穩(wěn)定與安全，同時(shí)也給供電系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展提供了支持。

一、配電網(wǎng)特征以及故障類型

配電網(wǎng)的主要責(zé)任就是對(duì)電能進(jìn)行分配，在這個(gè)系統(tǒng)中包含了幾種主要設(shè)備，即：桿塔、隔離開關(guān)、架空線路、無功補(bǔ)償電容以及其他的輔助裝置等。配電網(wǎng)會(huì)根據(jù)不同的需求來將電壓進(jìn)行分配，而電壓就是主要的基點(diǎn)，將電壓分為不同的等級(jí)所相應(yīng)的配網(wǎng)就具備什么樣的電壓，整體上分為了低壓配網(wǎng)、中亞配網(wǎng)以及高壓配網(wǎng)。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，用電需求量不斷的增加，相對(duì)的配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模也在擴(kuò)大中，在這龐大的配電網(wǎng)建設(shè)中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能會(huì)發(fā)生故障，由此影響整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。配電網(wǎng)一旦出現(xiàn)故障，供電穩(wěn)定性就會(huì)受到影響，就需要進(jìn)行及時(shí)的排查。經(jīng)過長(zhǎng)久的實(shí)踐總結(jié)，配電網(wǎng)故障類型主要有母線單相接地故障、小電流接地故障、負(fù)荷線路單相接地故障等，在這其中最為常見的就是單相接地故障，它會(huì)讓絕緣受損，從而帶來嚴(yán)重的損失。

二、配電網(wǎng)單相接地故障處理技術(shù)

配電網(wǎng)常見故障就是單相接地故障，此種技術(shù)已經(jīng)在配電網(wǎng)故障解決中得到了推廣，根據(jù)相關(guān)的研究成果，將所使用的信號(hào)不同在處理方法上也是不同的，總體可以分為兩種，即外加信號(hào)方法和故障信號(hào)方法。外加信號(hào)方法細(xì)分為強(qiáng)注入法與弱注入法；故障信號(hào)法則是穩(wěn)態(tài)信號(hào)法與暫態(tài)信號(hào)法。不論是哪種處理方法都需要根據(jù)實(shí)際的配電網(wǎng)單相接地故障產(chǎn)生的原因來進(jìn)行選擇，可以是單獨(dú)使用也可以是混合使用。外加信號(hào)法主要就是通過電壓互感器來向接地線路進(jìn)行特定頻率的交流電信號(hào)注入，以此來探測(cè)出故障產(chǎn)生的位置以及原因。故障信號(hào)法中穩(wěn)態(tài)信號(hào)與暫態(tài)信號(hào)法都有著特定的方法來進(jìn)行故障的處理，在此進(jìn)行簡(jiǎn)單的說明分析。

故障穩(wěn)態(tài)信號(hào)常用方法有四種，分別是：

1.工頻零序電流比幅法

此種方法在實(shí)際的故障檢測(cè)中檢測(cè)靈敏度不高，而且容易受到線路長(zhǎng)短。系統(tǒng)運(yùn)行等因素的影響，如此在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)當(dāng)規(guī)避影響因素，以保證其檢測(cè)靈敏度。

2.工頻零序電流比相法

此種方法在出線比較短、零序電流比較小的時(shí)候，很容易就會(huì)受到‘指針效應(yīng)的影響，對(duì)于相位的判斷就不夠準(zhǔn)確，同時(shí)這種方法對(duì)于過渡電阻與不平衡電流是不適用的，尤其是消弧線圈接地系統(tǒng)不適合此方法的使用。

3.諧波分量法

這種方法在使用的時(shí)候要進(jìn)行5次的諧波法，若是發(fā)現(xiàn)電流在5次的諧波法使用中含量比較小，同時(shí)檢測(cè)的靈敏度并不高，就可以判斷此段電路出現(xiàn)了故障，只不過這種方法的可靠性較差。

4零序電流有功分量法

此種方法不會(huì)受到消弧線圈的影響，不過一般情況下故障電流里面有功分量的存在是很小的，同時(shí)還會(huì)受到三相線路參數(shù)不均衡的影響，在對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候靈敏度偏低，自然可靠性也不高。

故障暫態(tài)信號(hào)常用方法，主要有兩種，分別為：

1.基于暫態(tài)特征頻段方法

這種方法在使用時(shí)，不用考慮消弧線圈的影響，不過卻是需要考慮到間歇性電弧接地的影響，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)分清故障狀態(tài)在進(jìn)行操作。

2.利用故障行波的方法

此種方法可以具體細(xì)分為兩類方法，即行波測(cè)距法和行波極性法。這兩類方法會(huì)根據(jù)故障所產(chǎn)生的特征來進(jìn)行使用，若是故障點(diǎn)或者不連續(xù)點(diǎn)的反射波所造成的故障區(qū)域則是需要采用行波測(cè)距法來進(jìn)行檢測(cè)；若是故障是母線電壓或者故障線路的極性關(guān)系所造成的，那么就需要采用行波極性法來確定故障產(chǎn)生的區(qū)段定位。

三、配電網(wǎng)故障處理自動(dòng)化方法

（一）分布式智能控制技術(shù)

分布式智能控制技術(shù)可以有效的將分段器與重合器的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行綜合，從而以線路中的電流、電壓來作為判斷故障出現(xiàn)的基本。它在實(shí)際的故障處理中展現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)有幾點(diǎn)，分別是：首先，它可以最快速的對(duì)已經(jīng)失去控制的故障電流進(jìn)行判斷，然后再對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重組，同時(shí)通過計(jì)算來選擇合適的開關(guān)位置；其次，可以選擇智能負(fù)荷開關(guān)與斷路器進(jìn)行相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)重組，這樣能將各自的優(yōu)勢(shì)都充分展現(xiàn)出來，以此來完成對(duì)開關(guān)的保護(hù)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障區(qū)的有效隔離；再次，可對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行提前的隔離關(guān)閉，對(duì)與之相關(guān)的負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行有效把控，以此來防止出現(xiàn)二次故障或短路的情況；最后，形成相對(duì)獨(dú)立的通信形式，可以有效減少對(duì)主站的依賴性，相互之間進(jìn)行獨(dú)立信息溝通。這樣的故障處理技術(shù)一般都是用在智能配電網(wǎng)故障中，不過，隨之智能化技術(shù)的深入性研究，即使是普通的配電網(wǎng)故障也是可以使用一二的。

（二）故障點(diǎn)自動(dòng)定位技術(shù)

智能化自動(dòng)技術(shù)水平比較低的過去，一旦配電網(wǎng)出現(xiàn)故障，很難對(duì)其作出準(zhǔn)確的定位，這樣不利于故障的及時(shí)排除。一般情況下，環(huán)境好的區(qū)域段，出現(xiàn)故障比較容易進(jìn)行定位，而環(huán)境差的區(qū)域段，在進(jìn)行故障定位時(shí)就比較困難。為了改進(jìn)這種狀體，就需要對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中的各部分進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，尤其是數(shù)據(jù)采集與故障指示方面，借助智能化技術(shù)，在各個(gè)電網(wǎng)主控制站進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)置安裝，以此來進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集與故障檢測(cè)工作。由計(jì)算機(jī)技術(shù)來控制電網(wǎng)系統(tǒng)，能夠在最短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障，并確定故障產(chǎn)生的區(qū)域。

總而言之，隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，對(duì)于電力需求的量也在逐漸增加，關(guān)于配電系統(tǒng)故障的影響也越來越深。對(duì)于配電網(wǎng)故障形成的原因相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了大量的研究，從而逐步的掌握了配電網(wǎng)故障類型與特點(diǎn)，針對(duì)這些故障原因來進(jìn)行解決，能夠有效的促進(jìn)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。結(jié)合配電網(wǎng)故障產(chǎn)生的原因及修復(fù)方式提出了配電自動(dòng)化發(fā)展的預(yù)案，指明了配電網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢(shì)。

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