基于配网自动化的单相接地故障识别方法分析

基于配网自动化的单相接地故障识别方法分析

宣飞翔，陈坊

(国网浙江诸暨市供电有限公司，浙江绍兴311800)

摘要：电力能源是现代社会发展不可或缺的关键性因素，电能涉及到人们产生产生活的各个方面，做好电力工作保障，利于维护社会的稳定发展。单相接地故障是电力系统配网自动化环节常见故障之一，但现阶段的单项接地故障分析与解决有待提高，选线与定位的方法有很多种，如何在节省时间提高效率的前提下，选用合理方法有效解决故障是当代电力行业应着重研究的问题。本文简要分析在配网自动化条件下单线接地故障的不良影响，针对运行现状提出故障识别的方法与策略。

关键词：配网自动化;单相接地;故障分析;识别方法

现阶段，配网运行的重点性解决问题包括小电流系统故障的定位与选线。目前，我国电网行业解决小电流故障的选线问题主要采用零序功率方向原理、零序电流用功分量法、首半波原理与群比幅比相法等。国内电网配网自动化的研究已经取得初步成果，并在不断的推陈出新。90年代设计与制造的选线装置产品已经大量投入市场，随着科技的发展与变革不少装置被淘汰。电力系统中配网自动化单相接地故障的定位与选线是不可分割的，现代社会配网电力的发展对单项故障的处理手段与方法提出了更高的行业要求。

一、单相接地蔽障弓l发的不良后果

配网单相接地故障会引发一系列的不良后果，甚至会损伤整个的配电网系统，具体可体现在以下几个方面：

(一)可能会损伤电力设备

配网单相接地故障发生后，会导致电阻会变大导致电压会急速上升，会远远大于电力设备的额定电压，如果这一问题得不到解决的话，电力设备会长期在高负荷状态下运转，长此以往不仅会降低电力设备的使用寿命还会增加相当大的安全隐患，还会引发因电力故障而产生相应的安全问题，同时还会因为影响广大人群的稳定用电，而产生不好的后果。

(二)可能会导致电网大面积用电瘫痪

配网系统出现大而积的单相接地故障后，会导致大面积的停电现象，我国城市的人员密集，所以电网系统就关系着生活的方方面面，一旦大面积的单相接地故障发生后，配网系统就会因大面积的故障而导致瘫痪，这肯定会对广大的用电用户产生不好的影响，而且城市中一些大型的工厂中会有大型的用电设备，如果这些大型的用电设备不能持续的被供电的话就会停止工作，而剥其经济产生负面的影响，当然现在随着我国的经济高速发展我国的配网系统也持续进行升级改造，虽解决了大部分问题，但是也有许多的小问题存在.需要我们进行创新和改革，以求减少故障发生，提升供电的稳定性，提升配网系统的运行效率。

二、纵向判别单相接地故障分析

对于配网系统来说，其单相接地故障是可以用特殊的方法查出来的，而检查故障的方法就是纵向识别法。纵向识别法足·种可以识别出配网单相接地故障的系统，此系统由配网主站系统、通讯前置、以及子站组成，其主要功能有：配电SCADA与PAS，同时也可以进行预测负荷，故障隔离等等，而对于识别单相接地故障，其具体的识别过程如下：

(1)当零序电压开启故障时，会使得其母线的电压迅速升高，超出其额定的电压，这个时候就开启纵向识别系统，可以算出其故障值。

(2)纵向识别系统可以判断出故障所在的位置，同时向配网主站系统发出警示信息，主站能够进行有效的识别系统发过来的通知，凭借声音，以及图形计算出地形状况并且发出警示，维修人员知道后会及时的做出相应的措施，维修人员会根据主站发出的信息来判断其故障所在的位置，通过纵向识别系统增加灵敏、高效的进行相应的维修。

三、单相接地故障的识别与仿真技术

(一)纵向识别故障

当某一线路或者是节点出现故障之后，就会产生不同的具有白身特点的电流，而反馈线的初始端会进行测量，根据菜地计算方法就会得出非常明显的负序电流，而其他没有发生故障的地方就没有这种非常明显的负序电流，这就说明这种故障识别的方法可以产生很好的效果，不仅简洁而且还很准确，上文所说的纵向识别系统通常就是根据不同反馈线出产生的不同的特征来进行故障识别，而纵向识别通常只考虑同一根线路的故障特点，根据这个来分析研究某一特定的区域内产生的故障。

(二)数据的算法处理

在配网的自动化系统中，当各处都处于不平衡状态时，系统的各部分都将会出现大量的负序电流，同时在用纵向识别系统时，系统在测量与计算过程中也出现了部分不平衡的问题，得出的结论就是：在正常的工作状态与发生故障时的状态下，负序电流的值也会出现较大幅度的波动，而在配网系统周围必然会产生较大的噪音，时间一长噪音也会影响纵向识别系统的判断，所以我们应该用很短的时间，高效的处理负序电流所带来的信息，以此来定位故障与查明故障，以便提出高效的处理办法。为了进行纵向识别系统的测定我们，进行了系统仿真，由于在实验过程中反馈线出现了一系列的故障问题其中部分具有过渡作用的电阻的阻值达到了一个相当大的数，而系统模拟仿真一段时间后也出现了部分不平衡的问题。对此我们可以选择县有更高精度的“综合负序矢量法”来计算，这种计算方法有效提升出现故障后的精度以及准确值。

依照以上的计算方法就可以充分的利用电流中的突变量，将其充当一个具有故障的线路来算，通过纵向识别系统的计算方法就可以得出上述故障判断过程的数据。具体运算的时候，例如：电流突变量为某一个固定的数值，如果新得到的数值偏离了这一固定数值，那么就开启纵向识别系统，在识别过程中，两个相邻的线路可以对比一下它们的突变值，两者之间会因为不同的原因而产生一定的差值，当新得到的数值超出某一固定数值的时候，系统将发出相应的提示提示信号，同时也会将得到的相关数据传到主站系统下的子站系统，子站系统会根据故障判断功能来进行判断，可以对所得到的判别进行相对应的判别评价，进而得出相对应的结论。

总结：综上所述，单相接地故障是配网自动化系统常见严重故障中的一种，故障发生原因众多，解决方式多样、复杂。因此，电力配网自动化系统的管理应加强对单相接地故障的判断、识别与处理管理，利用科学的手段合理解决问题故障，查明故障发生的原因，并做好防御措施，减少故障对配网系统的损耗与经济效益的削弱，保护电力行业配网自动化系统的正常运行，提升工作效率，完善电力没施建设。

参考文献：

[1]贾清泉，非有效接地电网选线保护技术[M].国防工业出版社，2007.

[2]薛永端，冯祖仁，徐丙垠，等.基于暂态零态电流比较的小电流接地选线研究[J].电力系统自动化，2003，27(9): 48-53.

作者简介：宣飞翔，陈坊，国网浙江诸暨市供电有限公司。