配电网线路接地故障定位装置研究与应用.pdf

配电网线路接地故障定位装置研究与应用发布时间：2021-05-17T08:32:31.883Z来源：《中国电业》（发电）》2021年第2期作者：李玉皇1高利达2杨先浩3[导读]上述故障测距方法通过系统运行实现了配电网单相接地故障的准确定位，为维护人员进行设备维护提供了极大的方便。1、聊城市光明电力服务有限责任公司阳谷分公司2530002、聊城市光明电力服务有限责任公司阳谷分公司253000；3、国网阳谷县供电公司252300摘要：故障测距是配电自动化系统的主要功能之一。只有准确锁定故障位置，才能尽可能缩短故障检测和处理的时间，提高配电自动化系统的运行稳定性。另外，消弧线圈接地故障和中性点不接地故障的原因也很难确定。相应地，配电自动化系统中电流接地故障的具体位置很难确定。此时，只有采取有效的定位方法，才能提高配电自动化系统的运行稳定性。关键词：配电网线路；接地故障；定位装置；应用1现阶段配电网故障定位方法概述梳理现有的配电网故障定位方法，有助于技术人员明确相关技术定位和技术特点，在思维水平上形成正确认识，保证相关定位工作的有序开展。目前，在相关技术的支持下，配电网单相接地故障定位方法更加多样化，能够更好地适应不同场景下配电网故障维护的相关要求。然而，由于诸多因素的影响，配电网单相接地故障定位方法存在定位不准、定位周期长等问题。如果不采取有效措施妥善解决这些问题，将极大地制约配电网单相接地故障的响应效率。信息技术的发展给当前区域电力资源配置和线路管控带来了极其不利的影响。例如比较成熟的阻抗法、注入法、分段搜索法、智能法等。在相关技术框架下，上述故障测距方法通过系统运行实现了配电网单相接地故障的准确定位，为维护人员进行设备维护提供了极大的方便。2配网自动化系统小电流接地故障定位的难点2.1小电流接地故障的信号偏弱配电网线路的负荷电流在150A～300A之间，如果严格按照有关要求进行配电网线路的设计和安装，一旦中性点不接地，故障点的电流将降至10A以下，由于两者相差较大对于这两种负载电流，工作人员在采集电流数据时必须保持严谨、细致、全面的态度，这样才能最大限度地降低成本，从而提高数据采集的准确性和有效性。然而，由于补偿功能的影响，小回路线圈接地系统的故障电流无限接近于零，给故障定位和处理带来困难。2.2小电流接地故障状态不稳定单向接地故障既是一种间接接地故障，又是一种电弧接地故障。然而，无论是间接接地故障还是电弧接地故障，其稳定性都无法得到保证，因此故障测距的电流稳定性也无法得到可靠保证。这将影响检测设备对故障信号的准确捕捉，影响故障定位的准确确定。一旦故障位置不确定，就不可能对故障进行有效的处理。2.3消弧线圈负面影响过大消弧线圈接地系统一旦发生单相接地故障，容易产生零序故障和零序电流。同时，在补偿作用下，消弧线圈会产生不可控的感应电流，使整个消弧线圈接地系统进入过补偿状态。在这种情况下，会破坏变电站母线的零序电流，降低整个故障处理的效率。3配电网单相接地故障定位基本方法3.1阻抗法在故障定位中的应用阻抗法成本低。在实际运行中，工作人员可以采集配电线路发生故障时的电压、电流数据，评估线路阻抗，并在此基础上，结合阻抗与线路长度的关系，估算出单相接地故障的大致位置。这种故障定位方法更适用于结构相对简单的配电线路。结合实际使用现场，在阻抗法的应用过程中，工作人员应着眼于实际，以科学性原则和实用性原则为指导，做好相应的技术应用工作，确保故障的准确定位。例如，在实际定位环节中，采用辅助测距可以提高测量精度。3.2注入法在故障定位中的应用注入法是将特定频率的信号注入配电网故障区域，借助相关设备进行释放和恢复，从而确定故障位置，实现故障定位。目前主要有S注入法、端口故障诊断法和信号传递函数法。三种不同的注入方式适应了不同场景下单相接地故障测距的需要。具体来说，注入信号可以分为直流信号和交流信号。交流注入法主要用于地面探测，操作简单。然而，在高电阻接地环境中，大部分电流信号都会通过接地将电容留在地上，导致工作信号恢复不及时、不完整，影响最终故障定位结果的准确性。直流注入法大大降低了配电网线路分布对电容和接地电阻的影响。在检测过程中，直流信号不会出现衰减，定位效果非常明显。然而，直流注入法的操作过程比较复杂，一般需要通电测试和爬杆测量。3.3区段查找法在故障定位中的应用分段搜索法主要依靠配电网自动化设备完成对配电网各分段功率的确定，并根据确定结果在短时间内快速响应，隔离故障区域。与其他故障定位方法相比，分段搜索法可以实现快速的故障定位和评估，但必须清醒地认识到，这种故障定位方法的定位精度仍然不高，只能满足简单配电网单相接地故障定位的需要。在实际定位环节，技术人员充分利用线路故障信息，借助通信网络将故障信息传输到SCADA系统，特别是作为平台完成故障的