配电网单相接地故障选线与定位

郑建峰

（国网哈尔滨尚志市电业局，黑龙江尚志150601）

配电网单相接地故障选线与定位

郑建峰

（国网哈尔滨尚志市电业局，黑龙江尚志150601）

通过对配电网单相接地故障的概述，对配电网单相接地选线进行分析。如采用归零式选线、互补式选线、信号小波选线等方式进行选线。利用零模复合导纳法、排除等效电容变化对复合导纳相角的影响，结合信号数据准确计算故障发生的方向，从而高效地对配电网相接地故障进行及时的修复和保护；根据零模复合导纳法，通过无功功率对大量不同频率零模导纳进行计算，排除多个信号频率叠加后，对计算数据的影响，提高零模导纳的抗干扰能力；通过零模复合导纳法，得出相对准确的故障方向，从而实现故障选线和定位，因为其强大的抗干扰能力，可以顺利检测配电网单相接地故障，不再需要额外的信息。

配电网；单相接地故障；选线与定位

1　配电网单相接地故障

在电网运作的时候，单相接地故障时有发生。接地故障的发生会引起整个电网的短路，有的时候，因为电网线电压保持对称性，短时间内不会出现跳闸等现象，故障不容易被人察觉。使用一两个小时之后，随着电压的升高和系统的损害，一系列连锁反应接踵而来，就会造成停电等后果，从而导致公众的用电不便。所以，配电网的选线与定位，关系着整体的电网运作。电网在运作时，有些故障信号非常不稳定，这让检修人员难以找到故障原因、进行故障隔离。在电网的运作中，为了避免电网被破坏，通常采取信息源稳固的电线来分析检测。但是，一般信号源稳固的线路获悉其具体信息的能力较低、辨析度低，而且，此类信号线路获悉难度较大，与信号线路易受到其他外界因素的阻碍有着密切关系。受到天气、电压等不定因素的影响，在选线的时候，往往难以得出精准的配电选位。例如，故障电流不会因为单相接地故障立即跳闸，但容易因为相间短路的扩大而造成更大面积的停电，对于电网安全运行也有损害。所以，配电网单相接地故障的选线和定位，对于在电力上为民众提供更多便利来说很重要。近年来，随着国内外学者不懈的研究，在配电网故障选线与定位技术上取得了很多丰硕的成果，故障选线与定位的方法种类越来越多，根据数据统计，故障选线与定位装置是在稳步增加中。虽然有许多解决问题的方法，但是，由于某些客观条件的限制，配电网单相接地故障选线与定位依然存在着很多值得探讨的问题。本文将对一些选线进行分析，对零模复合导纳法进行归纳，从而总结一些值得借鉴的办法。

2　配电网单相接地选线分析

2.1归零式选线分析

当电压比较稳定、配电网电流正常运作时，暂时处于无电流的线路与从零开始计算的电流之间会产生一个处于中间的相对电流位置。产生单相接地故障的原因，是因为原本属于同一条线路的两支电流——前面正常的电流与后面的电流，有着互斥的反向关系。换言之，出现故障的两段电流，这两部分之间的关系是互斥的，但它们始终是一股电流，具有同一性。所以，根据它们的同一性特点，可以在同一条电流的基点上，找到该电流出现故障的原因。

2.2互补式选线分析

当发生故障时，电路中的电压会达到最大值。因为正反互斥且在同一条电线上的两段电流，在出现故障时会使电压数值增至最大，这个数值会远远大于当电流未运作时零状态的数值。因为前后两段电流属于同一支电流却有着互斥的关系，所以，当我们对这一特殊关系加以利用后，在电网中给出一股使之继续运作的动力，便可以在两个电极之间使电流起到互补的效果。

2.3信号小波选线分析

此方案是根据电流流动时发出电频信号的性质所决定的。众所周知，信号的产生来源于在一定的时间内发出的一定震动频率。当该信息处于稳定状态的时候，它的效能就会发生改变。信号稳固的线路获悉其具体信息的能力较低、辨析度也很低，而且，此类信号线路获悉难度较大，很容易受到外界因素的影响。即使是发生了故障的线路，在一定时间和范围内还是能够维持正常运作的。因此，借助上述稳定的信号，便可以顺利测试出这起故障发生的原因。

3　零模复合导纳法的性能

3.1具有稳定性

故障初相角、电弧以及接地电阻都影响着暂态过程，当条件在一定状态下，如果故障发生在使用电压高峰期，则故障暂态越发明显，暂态零模电流的负值越大，这种情况的出现一般都是在接地电阻很小的时候；反之，如果故障发生在相电压过零时，其负值则会变小，出现这种情况则是在接地电阻很大的时候。由于暂态信号保证了稳定性，使得单相接地故障中不稳定的电弧得以稳定，从而可以高效的检测到故障点，并进行及时的维修。

3.2不受其他因素影响

根据零模复合导纳法，可以通过暂态零模复合导纳相角计算故障的方向，使影响复合导纳相角的等效电容不再对其产生影响，进而不会影响其计算故障方向。因为随频率变化的等效电容是个变量，在计算时造成的一些困扰会直接影响故障方向的计算。在单一频率的零模导纳计算后，再加入多个叠加信号频率，可以消除对信号混叠计算数据影响的作用。

3.3拒扰能力大

通过加强电网系统中电流的抗扰能力，保证整体电网相对的稳固性。在加强的过程中，可以借助电流在整个运作过程中产生的工作效率值的对比，给电流一个反作用力，以保障整个电流值在运作时的稳固。

［1］于永进，臧宝花.配电网电流接地系统故障选线方法［J］.煤炭工程，2014，（01）：117-118.

［2］王章启.配电网馈线单相接地故障区段定位和隔离新方法研究［J］.高压电器，2012，（04）：43-45.

Line Selection and Positioning of Single-phase Fault of Power Distribution Network

ZHENG Jian-feng
(State Grid Shangzhi Electric Power Bureau of Harbin,Shangzhi 150601,China)

This paper made an analysis of single-phase of power distribution network by elaborating single-phase fault of power distribution network.Such as the use of zero-type line selection,complementary line selection,wavelet line selection,etc.To use the impact of zero-molding compound admittance,excluding equivalent capacitance change on complex admittance phase angle,combined with signal data to accurately calculate the direction of failure occurrence to efficiently make timely repair and protection to single-phase fault of power distribution network;according to zero modal complex admittance,by calculating a number of different frequencies zero modal admittance, so as to improve anti-jamming capability of zero modal admittance;obtain relatively accurate fault direction in order to achieve fault line selection and location,because of its strong anti-interference ability,it can successfully detected single-phase fault of power distribution network without additional information.

Power distribution network;Single-phase fault;Line selection and positioning

TM743

B

1674-8646（2015）12-0034-02

2015-10-25