于吉

摘 要：國(guó)家電網(wǎng)公司提出了供電可靠性要達(dá)到99.98%的目標(biāo)，提高配電自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段。針對(duì)小電流接地系統(tǒng)的短路故障，尤其是中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)的故障選線方法，是許多專家學(xué)者研究的主要方向與課題。目前國(guó)內(nèi)外配電自動(dòng)化的模式主要有2種，即基于重合閘的配電自動(dòng)化和基于FTU（饋線終端）的配電自動(dòng)化，但存在計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)、容錯(cuò)率性能差等缺點(diǎn)。近期相關(guān)專家提出了一二次配合的配電網(wǎng)故障處理。本文對(duì)此方法的內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)、可行性進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹與分析。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；故障選線；故障定位；一二次配合

1.現(xiàn)有故障選線方法

中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)單相接地選線、定位保護(hù)配合困難故障現(xiàn)象復(fù)雜、有時(shí)故障特征不顯著。存在以下問題：穩(wěn)態(tài)量法，信號(hào)小、不適合消弧線圈接地；暫態(tài)量法，存在時(shí)間短、采集要求高。

針對(duì)小電流接地系統(tǒng)的短路故障，目前國(guó)內(nèi)外配電自動(dòng)化的模式主要有2種，即基于重合閘的配電自動(dòng)化和基于FTU的配電自動(dòng)化。由于前者切除短路故障時(shí)間長(zhǎng)、無監(jiān)控等缺點(diǎn)， 基于FTU的配電網(wǎng)故障定位算法是配電自動(dòng)化主站的核心，可分為兩類，一類是基于人工智能的故障定位算法，如遺傳算法、縱橫交叉算法、蝙蝠算法等，該類算法計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，容易出現(xiàn)不收斂問題，實(shí)際應(yīng)用較少；另一類是基于圖論知識(shí)，利用將配電網(wǎng)拓?fù)浠M(jìn)行故障定位，如矩陣算法、鏈?zhǔn)剿惴ǖ?，?jì)算量小，直觀簡(jiǎn)潔，因而應(yīng)用較多。然而此方法計(jì)算速度快，但容錯(cuò)性能較差。

2.一二次配合的配電網(wǎng)故障處理

2.1限流電抗器提高可靠性

分支斷路器前串入限流電抗器，CB和SW依靠電流整定值實(shí)現(xiàn)選擇性。主干線故障時(shí)短路電流較大引起CB跳閘，分支線故障不造成變電站出線斷路器跳閘。而實(shí)際中大約八成相間短路故障發(fā)生在分支和用戶線路上，大大降低CB跳閘率和故障影響，提高供電可靠性、選擇性。

2.2故障選線

一次側(cè)短時(shí)閉合開關(guān)接地時(shí)，觀測(cè)各項(xiàng)零序電流，故障所在出線零序電流變小，其他出線零序電流變大；若在上述合閘過程中沒有找出故障相，在一次側(cè)打開開關(guān)時(shí)還可以進(jìn)行觀測(cè)：打開一次側(cè)開關(guān)，一次側(cè)與地?cái)嚅_，故障所在出線零序電流變大，其他出線零序電流變小。有兩次機(jī)會(huì)進(jìn)行觀測(cè)，確保可以選出故障線路。

2.3故障定位

一次側(cè)短時(shí)閉合開關(guān)接地時(shí)，觀測(cè)故障所在出線各處電壓，故障處零序電壓變大，其他出線零序電壓變小；若在上述合閘過程中沒有找出故障點(diǎn)，在一次側(cè)打開開關(guān)時(shí)還可以進(jìn)行觀測(cè)：打開一次側(cè)開關(guān)，一次側(cè)與地?cái)嚅_，故障處零序電壓變小，其他出線零序電壓變大。

3.創(chuàng)新點(diǎn)與可行性分析

（1）準(zhǔn)確可靠，不必上報(bào)波形，只報(bào)故障在上游或下游即可（變大/變?。?。

（2）采用低損抗飽和的小型、空心限流電抗器提升選擇性，而其附加電壓降和損耗，對(duì)于短線路并不是主要矛盾。

（3）選線、選段跳閘，靈敏度高。

（4）傳統(tǒng)繼電保護(hù)都是在二次側(cè)進(jìn)行，此方法要求一次側(cè)能與之配合。從而在故障相接地時(shí)快速熄弧且不必?cái)嚯姟?/p>

4.結(jié)論

目前提出的其他一二次配合方法或都存在都不利于熄弧的弊端，例如健全相經(jīng)中電阻接地——人為形成故障點(diǎn)到變電站經(jīng)中電阻相間短路等方法，熄弧難度大，更危險(xiǎn)，不如故障相接地配合方式好。

一二次配合的故障處理實(shí)現(xiàn)了一二次融合“1+1>2”的效果，使解決難題的方法更簡(jiǎn)單、更確切。廣泛適用于簡(jiǎn)單配電網(wǎng)絡(luò)。

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