中性点经消弧线圈接地系统中柔性环网控制装置接地故障探究

吴绍军

摘 要：随着时代和科技的发展，我国的电力系统已经逐渐趋之于完善，但是相较于国外的电网体系的完整水平还存在着些许欠缺。在配电网的建设中，使用电缆线路的读取越来越多，而电缆线路的增加严重地导致系统电容电流急剧增加，在中性点不接地的运行方式下电容电流的不断增加对部分设备绝缘的安全和保护设备的配备带来了严重的影响。所以有必要针对其整体进行提升，如提升供电的可靠性、电气设备、线路的绝缘性能以及减少对通信系统的干扰等。但是对于其接地系统却存在着一定程度的安全问题，严重地影响着电力工作者，而其本质的原因便是由于中心点的接地系统存在的问题。所以，只有正确的选择中心点的接地方式对于配电网的安全运行有着十足的重要性。

关键词：中性点经消弧线圈；接地系统；柔性环网控制装置；接地故障

中图分类号：TM711 文献标识码：A

随着电子技术的发展，中性点经消弧线圈接地系统的单相接地故障选线技术得到了一定程度的进步，从电磁型电流继电器、功率方向及电力构成的零序电流保护和零序无用功方向保护到一批基于最新计算机技术的单相接地选线装置不断地出现，其计算机原理有过电流、无用功、首半波笔相、谐波电流方向和群体比幅比相及自适应等，这些选线方式在应用于中心点不接地系统中的效果较为良好，从而在我国的电力系统中得到了广泛的应用。但是，在中性点经消弧线圈接地系统中柔性环网控制装置接地上却存在着较为严重的故障，从而严重的影响这其对应的接地系统，所以必要对其进行探究并解决，为接地系统的稳定和安全提供有效的帮助。

一、对柔性环网控制装置接地故障进行分析以及接地故障现象特征

接地故障一般来说是指导体与大地的意外连接，从而形成的故障现象，而在性环网控制装置接地故障的分析中可以明显看出几个较为明显的故障特征。

1.柔性环网控制体系主线路一相不完全接地

柔性环网控制体系主线路中发生一相不完全接地且通过电阻或电弧接地，而柔性环网控制故障相的电压升高。导致其大于其他相电压，但是却得不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。

2.柔性环网控制体系主线路一条相线完全接地

如果发现柔性环网控制体系主线路中的一条相线完全接地，而故障相线的电压降至为零，非故障相线的电压升高到线电压。那么此时，电压互感器开口三角处出现100V电压，电压继电器动作，并发出接地信号。

3.电压互感器高测压出现一相断线

电压互感器高测压出现一相断线或者熔断件熔断，而故障相的指示不为零，出现相对较小的电压。这便是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路，出现比较小的电压指示，但不是该相实际电压，非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值，并启动继电器，发出接地信号。

4.铁芯的铁磁电感原件出现铁齿谐振

由于柔性环网控制系统中存在着荣性和感性参数的电子元器件，尤其是带有铁芯的铁磁电感原件，在參数组和不匹配时会引起铁齿谐振，并且继电器会发生其对应的动作，从而发出接地信号。

二、柔性环网控制系统单相接地故障特性分析

1.柔性环网控制装置一侧发生单相接地故障

单向的接地故障是最常见的一种接地故障，通过非故障侧的交流系统与故障相产生桥接，从而对故障以及三相体系造成影响，其接地点与非故障的消弧线圈产生零序电流回路。此外，对于中性点采用消弧接地的配电体系，假如使用柔性环网控制装置不采用连接变压器，在直流单极接地故障的情况下，交流电网会通过转换器的续流二极管、消弧线圈构成故障线路通路，将出现的交流相电流缺少过零点而导致断路器无法分段的状况。

2.柔性环网控制装置中直流接地的故障

一般来说，在柔性环网控制装置故障情况下，转流器的交流端会通过转流器的桥臂、接地点、消弧线圈等从而构成故障电流通路。此外，根据换流器控制保护动作时序。其一，换流器维持触发导通。即直流单相接地故障后，换流器仍旧可以维持触发动作使其到导通，而其故障相线的电压由故障前的数值而转变为电位，而非故障相直流电压会产生较小的正位波动。但是若换流器出口的三相交流电压对称，那么消弧线圈两端就会出现直流偏置电压，将使流过消弧线圈的电流快速增加，而忽略消弧线圈的内阻。其二，换流器检测出直流侧发生单相直流接地的故障后，换流器触发脉冲闭锁，同时下发分断交流侧断路器命令。在其关闭后，交流电网通过换流器子模块的二极管、接地点以及消弧线圈支路构成故障回路。

三、柔性环网控制装置单相故障接地的处理流程

对柔性环网控制装置接地故障发生的位置以及详细情况进行记录，当值班人员发现接地故障时，要及时报告给负责相关工作的维修人员，并且和根据相关的技术操作去找寻接地故障的具体位置。并且对其所关联的关节进行检测，判断接地故障点是否对其他联动的缓解找份影响。若是无法准确有效找出故障点，那么就需要对线路整体进行依次查询直至找到故障的具体位置。在故障检测的具体工作中，可以使用一拉一合的方式进行寻找故障点，同时对于故障线路的断路器、隔离开关等设备进行检查，然后制定对应的解决措施。

此外，根据柔性环网控制装置直流侧发生单相接地故障后的转流器的仿真波形来看，当负极单极接地之后，转流器的工作状体会发生10ms左右的闭锁，然后下达交流断路器断闸指令。而后，交流断路器的两项出现会在约60ms后断开，60ms后当c相电流达到规定KA时，超过断路器分断直流电流能力无法分段，而c相处于接通状态，所以就可以根据显示的对应波形来判断故障的具体情况。而且，为有效的从根源避免接地故障的发生，必须要求值班人员能够熟悉相关的工作以及操作流程，也要对设备运行的状态进行认知，从而有效减少接地故障对柔性环网控制装置造成的影响。

在具体的处理工作中，需要遵循着规章制度进行。虽然柔性环网控制装置本身相对安全，但是基于对电路的安全性却并不高，但是相对来说，除去微电体系之外，其他所有与电能有关的设备或者装置本身都存在着一定的危险性。所以在对柔性环网控制装置接地故障处理时，相关的维修人员必须具备绝缘特性的维修工作，尽量避免人体与电能有直接或者过多的接触，防止在接地故障维修工作中发生其他线路电能发生泄漏的情况，从而对人体本身造成影响。在具体的处理工作中，若是有关人员汇报某条线路上存在故障湘乡市，可以优先对这条线路进行检测，从而有效的提升处理的工作效率。

结语

总的来说，在柔性环网控制装置接地故障确实是相当重要的一部分，而针对柔性环网控制装置接地故障进行的分析并提出的故障解决措施能够有效地对其进行提升，从而对其整体效果进行提升。此外，当柔性环网控制装饰的一侧发现单相接地不对称故障时，在一般情况下，交流侧时的零序分量会以共模形式的状态出现在直流侧，然后通过直流极线传输影响而并非故障侧的换流器。而对应的非故障交流系统会出现故障时，会产生零序电压柔性环网控制装置传递零序分量的现象。但是说到底，柔性环网控制装置接地故障的发生不仅会严重地影响其使用性能，还会在一定程度上引起柔性环网控制系统出现相对的滞后性，从而出现得不偿失的状态。所以，在对柔性环网控制装置接地故障进行处理的同时也要对其整体进行优化，从而使其整个体系得到有效的发展。

参考文献

[1]姜田贵，谢晔源，李洪涛，等.中性点经消弧线圈接地系统中柔性环网控制装置接地故障分析[J].电力建设，2016，37（5）：146-152.endprint