陳 楠

（國網(wǎng)江蘇省電力公司南通供電公司,226300）

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)小電流接地故障定位方法

陳 楠

（國網(wǎng)江蘇省電力公司南通供電公司,226300）

在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，小電流接地故障較為常見，會給電網(wǎng)的運行帶來不良影響?；谶@種情況，本文對小電流接地故障的定位方法展開了研究，以期通過實現(xiàn)故障快速定位及時排除配網(wǎng)自動化系統(tǒng)故障，繼而使電網(wǎng)運行過程中的風險得到有效降低。

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)；小電流接地故障；定位方法

0 引言

在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，故障定位是至關重要的系統(tǒng)功能，能夠為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。采取故障定位方法，可以使故障出現(xiàn)的范圍得到縮小，從而使系統(tǒng)故障處理效率得到提高。但是，小電流接地故障具有故障原因不穩(wěn)定和故障電流不明顯等特點，難以實現(xiàn)故障定位。因此，相關人員有必要加強小電流接地故障定位方法的研究，以便為電網(wǎng)的穩(wěn)定運行提供更多保障。

1 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)小電流接地故障定位的方法原理

1.1 配網(wǎng)系統(tǒng)線電流接線方式

在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，將采取開環(huán)線路和閉環(huán)線路兩種線路結構形式。利用雙電源形式，則能夠形成系統(tǒng)線路環(huán)狀結構。在系統(tǒng)正常運行時，雙電源開關將會斷開，配電線為開環(huán)樹狀輻射接線結構，會從變電站引出。

1.2 小電流接地故障選線

在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)出現(xiàn)小電流接地故障時，不存在故障的線路帶有線電壓。如果故障為間歇性弧光接地故障，線路中性點電荷將無法得到釋放，從而導致線路中出現(xiàn)弧光接地電壓，繼而導致線路絕緣性受損。此時，線路容易出現(xiàn)相間性短路，還要及時從母線的多條配電線路中找出故障線路，從而及時進行故障排除。這一過程被稱之為故障選線，需要根據(jù)故障特征完成故障發(fā)生區(qū)段的查找。

1.3 小電流接地故障信息獲取

小電流接地故障可以劃分為中性點不接地故障和消弧線圈接地故障，擁有不同的故障特征。在中性點不接地故障中，中性點缺少有效的接地系統(tǒng)。如果某一線路出現(xiàn)單相接地故障，就相當在該點上接入了零序電壓源，所以整個線路感抗較低，線路上各點的零序電壓值基本相同，非故障線路的理論零序電壓則為零。在消弧線圈接地故障中，由于消弧線圈能夠實現(xiàn)線路補償，所以正常線路的電流幅值要比零序電流大。此時，線路雖然發(fā)生接地故障，但是配電網(wǎng)依然可以擁有不超過2h的自動化運行時間。根據(jù)不同故障的特征，并且利用廣域測量技術完成各測量點數(shù)據(jù)的獲取，就可以得到接地故障信息。

1.4 小電流接地故障區(qū)段定位

在實現(xiàn)小電流接地故障區(qū)段定位時，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以利用多個節(jié)點進行分區(qū)。一般的情況下，長段配網(wǎng)線路有2-4個負荷開關。如果某區(qū)域擁有密集的負荷，還要每1000m完成1個開關的設置。在城市郊區(qū)或農(nóng)村，則需要根據(jù)配電變壓器容量進行開關數(shù)量的確定，通?？梢圆扇∶?MVA設置1個開關的方法。對開關位置的零序電流進行測量時，還要根據(jù)線路輻射結構完成干線與支線的計算，然后根據(jù)不同區(qū)域完成測試范圍劃分。在此基礎上，采用特定裝置采集各區(qū)域零序電流實際分布數(shù)額，然后使用測點相鄰矩陣方式描述故障與節(jié)點，就可以完成零序電流測量節(jié)點與線路末端間的關系表示。最后，完成對各故障監(jiān)測點的數(shù)據(jù)的分析，則可以表示出兩個節(jié)點間配網(wǎng)線路運行情況，繼而完成小電流接地故障的具體位置分析。

2 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)小電流接地故障定位方法的運用

2.1 移動小電流接地故障的定位

在實際進行移動小電流接地故障定位時，可以利用配管廣域測量方法實現(xiàn)故障定位。具體來講，就是完成2臺能夠實現(xiàn)同步測量的電流裝置的設置，然后將裝置測量得到的電流信號利用CSD網(wǎng)絡傳輸?shù)骄€路零序列電流測量段，從而完成不同時間段內(nèi)測量段電流位置信息的記錄。通過比較，則能夠得到故障區(qū)間的相對數(shù)值，從而實現(xiàn)故障的準確定位。在這一過程中，兩臺裝置分別要安裝在變電站和輸電線沿線，前者用于完成母線零序電壓信息采集，后者用于進行電流信號的采集。由于裝置上設有CPS微信系統(tǒng)，所以可以利用GPS信號脈沖完成信號的及時采集，并且實現(xiàn)信號的統(tǒng)計和同一時段GPS相位的記錄。值得注意的是，由于不同地區(qū)接收到的脈沖相差不超過1μs，因此還要以上升信息為觸發(fā)信號進行GPS秒脈沖信號的統(tǒng)計，以確保信息采集與處理能夠保持同步。

2.2 固定小電流接地故障的定位

在定位固定小電流接地故障時，可以采取類似的故障定位方法。具體來講，就是同樣需要完成2臺能夠同步測量電流裝置的設置，并且分別在變電站和輸電線沿線進行母線零序電壓和電流信號的采集。但不同的是，需要在線路上完成多個測量點的設置，以便實現(xiàn)故障定位。在此基礎上，還要利用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)完成不同測量點的秒脈沖信號的記錄，然后利用FFT完成電壓和電流信號在GPS系統(tǒng)中的相位的計算。最后，需要完成信息服務端的建立，然后實現(xiàn)服務端分化處理，并且根據(jù)分化例數(shù)完成故障區(qū)間的計算。

3 結論

能否確保配網(wǎng)自動化系統(tǒng)正常運行，將對整個電網(wǎng)的運行起到重要的影響。而掌握小電流接地故障的定位方法，則能夠盡快實現(xiàn)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)接地故障的定位，所以能夠通過及時排除故障確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。因此，相信本文對該種故障定位方法展開的研究，可以為相關工作的開展帶來一些啟示。

[1]薛永端,徐丙垠,李天友等.配網(wǎng)自動化系統(tǒng)小電流接地故障暫態(tài)定位技術[J].電力自動化設備,2013,12:27-32.

[2]劉瑞.小電流接地故障定位方法及其應用研究[J].輕工科技,2015,09:61-62.

[3]田書,王曉衛(wèi),王娟娟.小電流接地系統(tǒng)輸電線路故障定位新方法[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報,2011,01:52-57.

Small current grounding fault location method for distribution network automation system

Chen Nan
（State Grid Jiangsu electric power company Nantong power supply company,226300)

In the distribution network automation system, the small current grounding fault is more common, it will bring bad influence to the operation of the power grid. Based on this situation,the small current grounding fault location methods are studied,in order to realize fast fault location and troubleshooting of distribution automation system,and then make the risk in the process of power grid operation effectively reduced.

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