摘 要:隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的快速發(fā)展和電力輸送設(shè)施的不斷建設(shè)發(fā)展,使得社會的用電量急劇增加,但是由于我國城市規(guī)劃建設(shè)存在著電網(wǎng)分布不合理的情況,導(dǎo)致輸電網(wǎng)絡(luò)故障數(shù)量和故障形式不斷增加,配電網(wǎng)接地故障就是其中的一個典型故障,文章將對配電網(wǎng)接地故障的診斷與解決進(jìn)行深入的研究和探討。
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);接地故障;診斷與解決
前言
配電網(wǎng)接地會造成配電網(wǎng)絡(luò)中的電能不斷流失,同時也會對接地線所在的電網(wǎng)環(huán)路造成極大的破壞,對地面人員的人身安全更是有極大的威脅,所以對這樣一種危害性較大的輸電網(wǎng)絡(luò)故障的診斷和解決,電網(wǎng)運維人員要有科學(xué)、合理、安全的方式方法,只有這樣才能在保證安全的情況下,又好又快的解決電網(wǎng)故障,提高供電效率。
1 配電網(wǎng)接地故障的現(xiàn)狀
在當(dāng)前的輸電線路故障中,小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的解決,一直是困擾著電力運維部門的重要難題,而這一問題也并不是少見的問題,在電力局的電力供應(yīng)故障記錄中,每年造成停電的輸電線路故障最多的就是配電網(wǎng)接地故障,占到了所有電網(wǎng)故障的40%,面對這樣一個頻發(fā)卻又解決困難的輸電線路故障,相應(yīng)的故障位置診斷和解決卻一直沒有實質(zhì)性的進(jìn)展,在輸電線路的運維工作中對配電網(wǎng)接地故障還在使用舊有的,分割母線法和拉路試驗法進(jìn)行診斷和修復(fù),分割母線法是對線路故障的檢測手段,是問題分割法在配電故障診斷中的應(yīng)用,主要是基于發(fā)生供電故障的地區(qū)和線路中電壓的變化,來對發(fā)生故障的母線進(jìn)行排除,然后利用拉路實驗法來對線路的接地位置進(jìn)行確定,進(jìn)而由線路維護(hù)部門進(jìn)行接地線路的維修。
這一維護(hù)方式最主要的問題就在于時間,需要的維修時間太長了,最短也需要一個小時的時間,線路比較復(fù)雜的維修時間根本無法確定,這給企業(yè)和城市市民的生產(chǎn)生活都帶來了嚴(yán)重的影響[1]。
2 配電網(wǎng)接地故障的診斷與解決辦法
2.1 阻抗法
阻抗法是配電網(wǎng)接地故障中實用性比較強(qiáng)的故障位置診斷方法,在阻抗診斷法中,故障的檢測原理是假設(shè)整條線路為均勻的電流的介質(zhì),其中的電阻是均勻的,在不同的線路故障中,整個線路的電阻與測量點到故障點的電阻成正比,再結(jié)合線路回路的電阻參考值,進(jìn)而通過計算故障時測量點的電阻值除以線路正常運行時的單位電阻值,就能夠大致確定線路中故障點的位置,這種故障診斷方法因為不需要進(jìn)行故障線路的巡線操作,所以檢測的時間較少,能夠在短時間內(nèi)測定線路故障點的位置,提高了配電網(wǎng)接地故障的檢修效率。
抗阻法具有檢測時間短,檢測投資少的優(yōu)點,但是同時在檢測過程中會受被檢測電網(wǎng)路徑的限制,一旦被檢測電網(wǎng)中的回路較多,那么阻抗法需要考慮和計算的參數(shù)就會以數(shù)量級為單位增加,導(dǎo)致故障點測算難度加大,所以阻抗法只適用于對較為簡單的線路進(jìn)行檢測[2]。
2.2 行波法
輸電網(wǎng)絡(luò)因為本身是電能的一種傳播通道,所以在運行過程中會產(chǎn)生一種信號波動,在發(fā)生線路故障時,這種線路波動會發(fā)生變化,電流因為在線路中的運行遭遇障礙,所以本身的波動性產(chǎn)生了變化,行波法就是對這些因為障礙而產(chǎn)生的行波進(jìn)行檢測,從而實現(xiàn)對故障點位置的判斷,通過對故障點發(fā)出的特殊行波在電力環(huán)路中運行一周所需要的時間,或者利用故障行波到達(dá)線路兩端的時間差,結(jié)合線路的長度數(shù)據(jù)進(jìn)行線路故障位置的定位。
行波法具有線路故障診斷準(zhǔn)確的優(yōu)點,能夠依據(jù)故障行波對故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位,但是在實際的線路故障診斷中,因為一些低級電網(wǎng)連接混亂,連接點多,線路中的連接點造成的行波也在電力環(huán)路中來回穿梭,導(dǎo)致很難在復(fù)雜的行波中分辨哪一個是配電網(wǎng)接地故障形成的行波,在實際應(yīng)用中還有很多問題沒有解決[3]。
2.3 信號注入法
信號注入法是依靠故障發(fā)生時,暫時閑置的電壓互感器注入交流信號來實現(xiàn)故障位置的診斷的,因為在發(fā)生配電網(wǎng)接地故障時,輸電線路中有一相是接入地面的,這時在三相電壓互感器的中性點注入特殊信號,信號就會沿著大地傳送,在經(jīng)過配電網(wǎng)接地位置流回電網(wǎng),線路維修人員可以在線路監(jiān)視系統(tǒng)中看到這一特殊信號,從而確定接收到特殊信號的線路就是故障信號,進(jìn)而通過信號循跡原理就可以實現(xiàn)故障位置的定位[4]。
信號注入法最大的優(yōu)點就在于,可以在環(huán)路鏈接復(fù)雜的電網(wǎng)環(huán)境中進(jìn)行工作,并能在復(fù)雜的輸電環(huán)路中準(zhǔn)確的找到故障地點,與巨大的優(yōu)勢相對應(yīng)該檢測方法也有很大的劣勢,因為注入的信號很容易受到PT容量限制,在復(fù)雜的輸電環(huán)路中信號會被分布式電容分流,造成信號強(qiáng)度的減弱甚至消失,導(dǎo)致故障線路的定位變得困難,如果所尋找的接地線絕緣體并不是完全被電流擊穿,而是微小的穿孔造成了輸電線路的間歇性電弧現(xiàn)象,那么信號注入法的檢測信號就會變的模糊不清、時斷時續(xù),給故障線路的選線和故障位置的確定都造成極大的困難,而且不停的進(jìn)行特殊信號注入,會影響到正常線路的輸電運行,過強(qiáng)的信號甚至?xí)?dǎo)致線路絕緣體的二次穿孔,造成新的線路接地現(xiàn)象,異常信號的持續(xù)輸入也會引起線路監(jiān)控系統(tǒng)的警覺,很可能會造成斷路保護(hù)器的虛警,導(dǎo)致跳閘斷電。
3 結(jié)束語
配電網(wǎng)絡(luò)的接地故障是影響供電安全、破壞輸電網(wǎng)絡(luò)、危機(jī)人民群眾生命財產(chǎn)安全的嚴(yán)重電力故障,在這一故障的診斷和解決中,線路運維人員一定要本著人民群眾生命財產(chǎn)安全至上的原則,運用科學(xué)的方法,切實提高線路診斷維修質(zhì)量和效率。
參考文獻(xiàn)
[1]石勇.基于DSP和小波包重構(gòu)算法的配電網(wǎng)接地選線裝置研究[D].天津大學(xué),2004.
[2]李紹文.輻射狀配電網(wǎng)接地故障診斷方法研究[D].昆明理工大學(xué),2003.
[3]黃永.配電網(wǎng)線路高阻故障在線識別方法研究[D].重慶大學(xué),2012.
[4]田永超.中壓配電網(wǎng)單相接地故障在線定位系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].華北電力大學(xué),2013.
作者簡介:黃夢一(1981,1-),男,籍貫:福建省泉州市,職稱:調(diào)控中心配調(diào)班調(diào)度員,研究方向:配網(wǎng)調(diào)度經(jīng)濟(jì)運行。