对配电网单相接地故障的技术研究

Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ；Ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ — ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ；Ｆ ａ ｕ ｌ ｔ
１ 中压 电网的现状分析
６ ３ ５ ｋ Ｖ中压 电网绝大部分 为小 电流接地 系统 ， 也有少部 分 为大 电流 接地系 统。 在 小电流接地系 统 中， 一部分采用 中性 点绝 缘接地 方式 ， 另一部分采用 消弧线 圈接地方式 ， 在 消弧线圈接地 的 电网里 ， 有 固定调匝式消弧线圈、 自动调 匝式消弧线圈、 并联 中 电阻 的调匝消弧 线圈、 相控 消弧线 圈等， 有 以架空线 为主的 电网 （ 在这种 电网中接 地电弧 以开放式电弧为主 ） ， 有 以电缆 为主 的电 网（ 在这种 电网中接 地 电弧 以封 闭式 电弧为主 ） ， 中压 电网有三个 电压等级 ， 电力用 户 的负荷 情况极 为复杂， 单相接地 故障一直是
影 响 供 电可 靠 性 的主 要 因 素 。
小 电流接地 电网发 生单相接 地故障 时， 检 测 出故 障线路一 直 以来都是 困扰广大 电力工作者 的难题 。 目前所常用 的单相接地 故障选 线判据主要分为暂态信 号法 、 稳态信号法和外加注入信号 法 等几大种 类， 无 论何种判 据都会存 在一定 的局 限性 ， 都会 出现 在 某些特 定情况 下出现错选 、 漏选 的问题。 而且单相接 地故障 的 电流十分微 弱 ， 难 以精确测 量， 再 加上 受到现场 的电磁干 扰 以及 工 频负荷 电流 的干扰 ， 严重 降低 了检 测出的故 障成分信 噪 比。 从 ２． ２ 我 国 目前对配 电网单相接地故障 的研究来看 ， 依然没有很好 的模 故 障 自动选线的技术路 拟 接地 点的方法 ， 也没有 能全面反 映接 地现象 的数学模型 。 因此 线包 括市场调查 、 系 统设计、 技术设计 、 加 工生产、 组装调试 、 性能 在 接下来 的研究 中， 需要对 接地过程进 行大量 的录波 ， 研 究接地 测试、 工业性试 验、 分 析报告 以及 验收 。 在 深入调研 的基础上 ， 根 现象 ， 通过建立接地 点模 型的方式来解决配 电网单相接地故障 的 据基于 多重 判据综合 比较 的单相接 地故障 自动 选线技术 的现 场 选线 问题。 使用 情况进一步完善系统设计方案 。 选择优 质且具 有较高 可靠性 能的元器件 进行样机 试制 ， 并 ２ 基于多判据综合 比较 的单相接地选线技术 且模拟现场 情况对单 相接地故 障 自动选线装置 的综合使用 情况 进 行实验 。 现场 安装单相接地 故障 自动选 线装置 ， 调试运行在 实 传统 的单相接 地故障选线方法对 于选 线输 出没有附加约束 现完整、 无遗漏 、 高采样率零序故障录波 的同时， 确保单相接地故 条件 ， 通 常给 出一 个线路故 障的符号就 可 以进行选 择， 这 样一来 障 自动选线 装置 能够 正确选线 。 如果在测 试过程 中发现 问题 ， 需 就会存 在很多弊端 。 而基 于多判据综合 比较的单相接地选线装置 要及 时采 取应对措施， 进一步完善 结构 设计和样机 。 则可 以完整 捕获故障发生前后所有零序信号 的录波数据 ， 利用这 随着单相接地数据 的积累 ， 对接 地故障的研究也更加深入 ， 些数据 即可对接地故障进行在线诊断及分析 ， 因此能够有效地提 升级接地故 障录波与 诊断装置 软件 及硬件 ， 并且完 善其功 能， 进 高故 障处理 的效率。 以下 就对基 于多判据综合 比较的单相接地选 步提升单相接地故障 自动选线装置 的性能 。 收集和分析接地数 线技术进行 深入 分析 ： 据， 配合有针对性 的高压模拟试验 ， 深入研究接地现象 ， 建立接地 ２ ． １ 技 术 方 法 点数学 模型 ， 考 察使用 中的接地选 线装 置存 在的 问题 ，用 实际 根 据现 场 实 际数据 的分析 、 基 于多判据综合 比较 的单相接地选线技术 是对 所有零序信 数 据 分析 小 电流接 地 方式 的特 点 。 号进行 实 时采 样 ， 而且 能够 有效保存 各信号最近 １ ５ ０ ０周 期的采
Ｄｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕｔ ｉ ｏｎ ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ ｉ ｎｇ ｌ ｅ ｐｈ ａｓ ｅ ｔ ｏ ｇ ｒ ｏ ｕｎ ｄ ｆ ａ ｕｌ ｔ
Ｃ ｕ ｉ Ｄ ｅ ｍ ｉ ｎ Ｌ ｉ ｕ Ｊ ｉ ａ ｎ Ｌ ｉ Ｘ ｉ ａ ｏ ｂ ｏ
（ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｆ Ｄ ｅ ｚ ｈ ｏ ｕ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ２ ５ ３ ０ ０ ０ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｎ ｅ ｕｔ ｒ ａ ｌ ｎ ｏ ｎ — ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ １ ｙ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｅ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｄ ｗ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｓ ｉ ｎ ｇｌ ｅ － ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ １ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ， ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗ ｅ ａ ｋ １ ｉ ｎ ｋ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｓ ｉ ｔ ｅ ｒ ｕ ｎ ｎｉ ｎ ｇ ．Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｏ ｆ Ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ － ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ １ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｇ ｒ ｉ ｄ ｒ ｕ ｎ ，ｐ ｏ ｓ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ Ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ － ｃ ｒ ｉ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ ．
科技论 坛
Ｅ 电 Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ 子 Ｒ ０ Ｎ Ｉ 测 Ｃ Ｔ Ｅ 试 Ｓ Ｔ
２ ０ 第 １ ３ ５ 年 期 ３ 月
对 配 电网单相接地故 障的技术研 究
崔德 民 刘 建 李晓博
（ 山东电力集团公 司德 州供 电公 司 ２ ５ ３ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 中性 点非有 效接地系统发 生单相接地故 障时的 自动选 线技术 ， 一直是配 电系统中的难题之 一， 也是现场 运行 的薄弱 环 节之 一。 为 了能够有效地解 决配 电网单相 接地 故障的选线 问题 ， 确保 电网能够安全可靠的运行 ， 文章对基于 多判据 综合 比较 的 单相接地 选线技术进行分析 。 关键词 ： 配 电网 ； 单相接地 ； 故障研究