配網(wǎng)自動化中的單相接地故障識別方法

曾廣輝

摘 要：隨著電力行業(yè)的飛速發(fā)展，配網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展也極為迅速，同時，人們對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行安全性、可靠性也提出了更高的要求，尤其是單相接地故障的識別和處理，是當前電力行業(yè)必須重視的工作，這樣才能避免或降低單相接地故障的發(fā)生，確保人們用電的安全，促進電力行業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化；單相接地；故障識別

前言

作者在對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于受到自身結(jié)構(gòu)以及外部因素的影響，使得配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行過程中經(jīng)常發(fā)生單相接地故障，不僅影響到配網(wǎng)以及電力設(shè)備的正常運行，甚至會影響到人們用電的安全性、可靠性，而要徹底根治這些故障隱患，則需要對單相接地故障進行識別，并對其故障進行準確的定位，再根據(jù)實際的情況對其采取有效的解決措施，才能取保配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行的安全性、可靠性。

1 配網(wǎng)自動化中單相接地故障帶來的危害

在電力行業(yè)飛速發(fā)展之下，配網(wǎng)的運行也逐漸向著自動化的方向發(fā)展，有效地提升配網(wǎng)的運行水平，對促進電力行業(yè)的發(fā)展有著極大地作用，更是未來電力行業(yè)必然的發(fā)展方向，例如，以下是某城市電力企業(yè)的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（如圖1所示）。然而，從實際的調(diào)查中卻發(fā)現(xiàn)，配網(wǎng)自動化運行的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)單相接地的故障，所帶來的危害性極大，以下主要對配網(wǎng)自動化中的單相接地故障所帶來的危害進行分析。

1.1 容易引發(fā)電力設(shè)備的損壞

單相接地故障在發(fā)生的情況下，將會使配網(wǎng)內(nèi)的電壓超出額定電壓的范圍，這時，將會影響到電力設(shè)備的安全運行，如電壓、電流超出電力設(shè)備的額定電壓、電流等，造成電力設(shè)備出現(xiàn)運行故障，給配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行帶來極大的安全隱患[1]。另外，電力設(shè)備作為配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行的核心，在電力設(shè)備發(fā)生故障的情況下，也將會給附近的居民用電安全構(gòu)成一定的威脅。

1.2 造成區(qū)域停電

在電力行業(yè)飛速發(fā)展的過程中，配網(wǎng)系統(tǒng)也逐漸地向著自動化的方向發(fā)展。然而，從當前配網(wǎng)自動化系統(tǒng)實際運行的情況來分析，經(jīng)常會發(fā)生單相接地的故障，影響到配網(wǎng)自動化系統(tǒng)整體運行的安全性、可靠性，甚至會引起大面積停電問題，影響到居民用電的穩(wěn)定性。

2 配網(wǎng)自動化中的單相接地故障識別方法分析

2.1 縱向識別方法

通過以上的分析了解到，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)單相接地故障的發(fā)生，將會給配網(wǎng)自動化運行的安全性、可靠性構(gòu)成極大地威脅，甚至會引發(fā)生命財產(chǎn)安全，因此，在單相接地故障發(fā)生的情況下，必須準確定位引發(fā)單相接地故障的原因，這樣才便于有針對性的對單相接地故障進行有效的解決[2]。要保證配網(wǎng)自動化單相接地故障定位的準確性，則必須有著有效的故障識別方法，才能達到其目的，縱向識別法是當前配網(wǎng)自動化中單相接地故障識別的主要方法之一，而且，通過大量的實踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該種識別方法被廣泛地應(yīng)用到配網(wǎng)自動化單相接地故障識別的工作中，主要識別的步驟如下：

（1）將零序電壓越限啟動，一旦在故障發(fā)生的情況下，將會導(dǎo)致母線段的零序電壓上升超過定值，再啟動各個饋線上的FTU獨立提取故障特征值，也就是負序電流突變量[3]。（2）應(yīng)對封裝在饋線內(nèi)的縱向故障特征進行有效的識別，并利用各條饋線上相鄰的FTU進行相互的通訊，并且，在此過程中，可以實現(xiàn)相互之間故障特征值的比較，并連接故障區(qū)段的兩個FTU應(yīng)具有較大的負序電流突變量差值，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)的對比分析來識別配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行中所發(fā)生的故障區(qū)域、線路等，而且，將判別的結(jié)果直接送到子站，再由子站進行故障識別，從而保證故障識別的全面性、可靠性。（3）在對配網(wǎng)自動化單相接地故障的識別中，還應(yīng)注重對主站地區(qū)的接地故障之別，在對主站接地故障識別的過程中，主要通過警告音、圖形等方式對主站的接地故障進行有效的識別，同時應(yīng)通知運行人員對故障進行有效的處理，可見，可靠的故障識別方法對故障隱患的解除非常關(guān)鍵。

此外，從對縱向識別法的應(yīng)用情況來看，縱向識別法與橫向識別法極為相似，尤其是在識別的靈敏度上大致相同，縱向識別法主要是在相鄰的FTU之間交互信息，并對其進行綜合比較，當然，在此過程中，應(yīng)保證饋線的信息要做到可靠、簡潔，這樣才能有效地規(guī)避單相接地故障的再次發(fā)生，從而有效地提升配網(wǎng)自動化運行的安全性、可靠性。

縱向識別法在使用的過程中還具有一定的優(yōu)點，如，在功能分布中以饋線為獨立的識別集成，并在一條饋線內(nèi)判別是否在某個區(qū)段內(nèi)有接地故障發(fā)生，在這種情況下可以直接判別出單相接地故障所發(fā)生的區(qū)域，這對于配網(wǎng)自動化分期分批地建設(shè)規(guī)劃有著非常重要的作用，因此，在未來的發(fā)展中，相關(guān)部門必須重視起配網(wǎng)自動化中的單相接地故障的識別方法，及時發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)自動化中的單相接地故障以及隱患等，從而保證配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行的安全性、可靠性。

2.2 配網(wǎng)自動化運行監(jiān)測定位故障識別法

隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，針對配網(wǎng)自動化中的單相接地識別方法也應(yīng)進行不斷地改進和創(chuàng)新，充分運用先進的科學技術(shù)來對配網(wǎng)自動化單相接地故障進行識別，如檢測設(shè)備的安裝和使用，通過對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，再對其數(shù)據(jù)進行綜合分析，以此來分析配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中是否存在故障問題，并對故障進行定位，定位準確性高、操作簡單、具有較高的實用性，而且，針對配網(wǎng)自動化運行的接地故障識別的監(jiān)測設(shè)備有多種類型，如接地故障探測儀、接地故障指示器、光纖傳感器等。

2.2.1 接地故障探測儀。接地故障探測儀被廣泛應(yīng)用于配網(wǎng)自動化單相接地故障識別工作中，而且，與其他單相接地故障識別設(shè)備不同的是，該設(shè)備在識別單相接地故障時，可以對故障點進行準確的定位[4]。一般情況下，接地故障探測儀主要是對配電網(wǎng)諧波電壓、電流相位進行比較，并檢測零序電流的流向，從而對接地故障進行準確的定位，有效地提升配網(wǎng)自動化中單相接地故障識別的準確性。

通過大量的實踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在使用接地故障探測儀的過程中，需要人工進行巡線，巡線的工作量較大，并會浪費大量的工作時間，與理想中所要達到的快速故障定位要求還有著一定的差距，因此，在未來科學技術(shù)飛速發(fā)展之下，應(yīng)不斷地對接地故障探測儀進行改進和完善，并向著智能化、自動化的方向發(fā)展，這樣才能有效地提升接地故障探測儀的應(yīng)用效果，從而有效地提高配網(wǎng)自動化運行的安全性、穩(wěn)定性。

2.2.2 接地故障指示器。接地故障指示器與接地故障探測儀雖然都用來進行配網(wǎng)自動化單相接地故障的識別，但兩者之間卻有著很大差異，簡單的來說，接地故障探測儀不僅可以診斷出配網(wǎng)自動化中單相接地的故障，同時，可以對單相接地故障進行準確的定位[5]。而接地故障指示器雖然能夠檢測出單相接地的故障，但是卻不能有效地對故障點進行定位，這也是兩者之間的主要差別[6]。接地故障指示器在運行的過程中，主要是根據(jù)故障的信號判斷是否發(fā)生故障，不能準確地確定故障點的位置，這樣極有可能出現(xiàn)誤動、拒動的問題，極易受到干擾，因此，在采用接地故障指示器對配網(wǎng)自動化中單相故障識別的過程中，應(yīng)結(jié)合實際的情況進行，合理運用該設(shè)備，并適當?shù)嘏c其他故障識別方法結(jié)合，彌補相互的缺點，從而保證配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行的可靠性。

3 結(jié)束語

綜上所述，在當前配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行的過程中，經(jīng)常會發(fā)生單相接地故障，其影響極為嚴重，為了規(guī)避單相接地故障的危害，則需要采取有效的單相接地故障識別方法，確定引發(fā)單相接地故障的原因，并對其展開針對性的規(guī)避，及時消除配網(wǎng)自動化單相接地故障隱患。另外，結(jié)合以上的分析我們了解到，采用合理的單相接地故障識別方法，可以及時準確地對故障點進行定位，確保單相接地故障維修、搶修工作順利進行，進一步提高配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行效率，希望通過本分的分析，能夠為配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的安全運行提供一定的幫助。

參考文獻

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