配电网故障处理研究进展

汪柏松

摘 要：配电网在运行的过程中会受到多种因素的影响，产生不同的故障，从而影响配电网的正常运行。为了有效提高配电网的故障处理效率，就需要对配电网故障产生的原因以及类型进行总结归纳，尤其是其中的继电保护装置、单相接地故障处理等方面的问题进行深入性的研究，如此才能不断的完善配电网故障处理技术，以此来保障配电网系统的正常运行与发展。

关键词：配电网；故障处理；配电自动化

配电网故障处理总体上可以分为两种类型，分别是相间短路故障与单相接地故障处理。这两种故障处理方式是根据配电网故障产生的原因所进行的归纳，在实际的运行中发挥着各自的作用。相间短路故障处理长久以来都是配电自动化系统研究的主要依据，它能够有效的提高配电网供电的可靠性。配電网故障的研究保障了配电网的供电性能稳定与安全，同时也给供电系统自动化发展提供了支持。

一、配电网特征以及故障类型

配电网的主要责任就是对电能进行分配，在这个系统中包含了几种主要设备，即：杆塔、隔离开关、架空线路、无功补偿电容以及其他的辅助装置等。配电网会根据不同的需求来将电压进行分配，而电压就是主要的基点，将电压分为不同的等级所相应的配网就具备什么样的电压，整体上分为了低压配网、中亚配网以及高压配网。随着社会的不断发展，用电需求量不断的增加，相对的配电网建设规模也在扩大中，在这庞大的配电网建设中，任何一个环节都有可能会发生故障，由此影响整个配电网系统的正常运行。配电网一旦出现故障，供电稳定性就会受到影响，就需要进行及时的排查。经过长久的实践总结，配电网故障类型主要有母线单相接地故障、小电流接地故障、负荷线路单相接地故障等，在这其中最为常见的就是单相接地故障，它会让绝缘受损，从而带来严重的损失。

二、配电网单相接地故障处理技术

配电网常见故障就是单相接地故障，此种技术已经在配电网故障解决中得到了推广，根据相关的研究成果，将所使用的信号不同在处理方法上也是不同的，总体可以分为两种，即外加信号方法和故障信号方法。外加信号方法细分为强注入法与弱注入法；故障信号法则是稳态信号法与暂态信号法。不论是哪种处理方法都需要根据实际的配电网单相接地故障产生的原因来进行选择，可以是单独使用也可以是混合使用。外加信号法主要就是通过电压互感器来向接地线路进行特定频率的交流电信号注入，以此来探测出故障产生的位置以及原因。故障信号法中稳态信号与暂态信号法都有着特定的方法来进行故障的处理，在此进行简单的说明分析。

故障稳态信号常用方法有四种，分别是：

1.工频零序电流比幅法

此种方法在实际的故障检测中检测灵敏度不高，而且容易受到线路长短。系统运行等因素的影响，如此在进行检测时当规避影响因素，以保证其检测灵敏度。

2.工频零序电流比相法

此种方法在出线比较短、零序电流比较小的时候，很容易就会受到‘指针效应的影响，对于相位的判断就不够准确，同时这种方法对于过渡电阻与不平衡电流是不适用的，尤其是消弧线圈接地系统不适合此方法的使用。

3.谐波分量法

这种方法在使用的时候要进行5次的谐波法，若是发现电流在5次的谐波法使用中含量比较小，同时检测的灵敏度并不高，就可以判断此段电路出现了故障，只不过这种方法的可靠性较差。

4零序电流有功分量法

此种方法不会受到消弧线圈的影响，不过一般情况下故障电流里面有功分量的存在是很小的，同时还会受到三相线路参数不均衡的影响，在对其进行检测的时候灵敏度偏低，自然可靠性也不高。

故障暂态信号常用方法，主要有两种，分别为：

1.基于暂态特征频段方法

这种方法在使用时，不用考虑消弧线圈的影响，不过却是需要考虑到间歇性电弧接地的影响，使用时应当分清故障状态在进行操作。

2.利用故障行波的方法

此种方法可以具体细分为两类方法，即行波测距法和行波极性法。这两类方法会根据故障所产生的特征来进行使用，若是故障点或者不连续点的反射波所造成的故障区域则是需要采用行波测距法来进行检测；若是故障是母线电压或者故障线路的极性关系所造成的，那么就需要采用行波极性法来确定故障产生的区段定位。

三、配电网故障处理自动化方法

（一）分布式智能控制技术

分布式智能控制技术可以有效的将分段器与重合器的优点进行综合，从而以线路中的电流、电压来作为判断故障出现的基本。它在实际的故障处理中展现出的优势有几点，分别是：首先，它可以最快速的对已经失去控制的故障电流进行判断，然后再对现有的网络进行重组，同时通过计算来选择合适的开关位置；其次，可以选择智能负荷开关与断路器进行相关的网络重组，这样能将各自的优势都充分展现出来，以此来完成对开关的保护操作，实现对故障区的有效隔离；再次，可对故障点进行提前的隔离关闭，对与之相关的负荷开关进行有效把控，以此来防止出现二次故障或短路的情况；最后，形成相对独立的通信形式，可以有效减少对主站的依赖性，相互之间进行独立信息沟通。这样的故障处理技术一般都是用在智能配电网故障中，不过，随之智能化技术的深入性研究，即使是普通的配电网故障也是可以使用一二的。

（二）故障点自动定位技术

智能化自动技术水平比较低的过去，一旦配电网出现故障，很难对其作出准确的定位，这样不利于故障的及时排除。一般情况下，环境好的区域段，出现故障比较容易进行定位，而环境差的区域段，在进行故障定位时就比较困难。为了改进这种状体，就需要对整个电网系统中的各部分进行优化升级，尤其是数据采集与故障指示方面，借助智能化技术，在各个电网主控制站进行自动化设置安装，以此来进行系统数据的采集与故障检测工作。由计算机技术来控制电网系统，能够在最短时间内发现故障，并确定故障产生的区域。

总而言之，随着现代化进程的加快，对于电力需求的量也在逐渐增加，关于配电系统故障的影响也越来越深。对于配电网故障形成的原因相关技术人员进行了大量的研究，从而逐步的掌握了配电网故障类型与特点，针对这些故障原因来进行解决，能够有效的促进现代化经济建设的发展。结合配电网故障产生的原因及修复方式提出了配电自动化发展的预案，指明了配电网未来的发展趋势。

参考文献：

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