配电网单相接地故障定位新技术研究

徐国春（国网湖南省电力公司益阳供电分公司，湖南益阳413000）

配电网单相接地故障定位新技术研究

徐国春（国网湖南省电力公司益阳供电分公司，湖南益阳413000）

随着配电网馈线的增加，系统电容电流逐渐增加，一旦发生单相接地故障，则容易造成接地短路故障，进而损坏设备。本文首先介绍了配电网单相接地故障危害，然后对配电网单相接地故障定位新技术进行了详细阐述，以期通过合理运用故障定位技术，准确定位故障线路并予以切除，保障配电网正常运行。

配电网；单相接地；故障定位

1 引言

我国中低压配电网主要是架空线，一般采用小电流接地系统，故障类型为单相接地故障。在对单相接地故障进行排查时，一般采用人工巡线法确定故障位置，不仅需要耗费大量人力、物力，而且还会影响供电可靠性。因此，对配电网单相接地故障定位新技术进行详细探究具有十分重要的现实意义。

2 配电网单相接地故障危害分析

2.1 影响供电可靠性

一旦配电网发生单相接地故障，则工作人员首先需要进行选线，对于没有发生故障的配电线路，需要进行停电处理，而这就会直接影响配电网供电连续性和可靠性。另外，如果配电网发生单相接地故障，则工作人员在对故障点进行排查和修复作业时，不能为电力用户正常供电，另外，如果遇到强风暴雨等恶劣气候，或者作业条件比较恶劣，则排查和修复工作难度会大大增加，极大地影响配电网供电稳定性和可靠性。

2.2 影响供电量

当配电网发生单相接地故障时，需要立即对故障线路进行停运处理，并且对故障原因进行排查和修复，而这就会造成大面积长时间的停电，减少供电量，对供电企业的经济效益以及供电量指标都造成了巨大的影响，甚至会在一定程度上影响我国社会主义经济的可持续发展。

3 配电网单相接地故障定位新技术

3.1 故障测距法

3.1.1 行波法

行波法可以被分为A型、B型、C型、E型这四种类型。其中，A型指的是依据故障产生的行波定位单端故障；B型指的是对故障产生的行波进行双端故障定位；C型指的是当发生单相接地故障后，技术人员输入故障检测信号，当行波在沿线路传播过程中遇到故障点时会发生折射和反射，对此，技术人员可以依据折射和反射程度对故障点和测量点之间的距离进行测定，从而实现故障定位，现如今，C型是应有最为广泛的行波法；E型的故障定位原理是通过对重合闸开关动作时，合闸脉冲和发射脉冲之间的时间差，从而准确判定配电网故障发生点。

3.1.2 阻抗法

在配电网故障定位中，阻抗法已经得到广泛推广和应用。如果假设整个配电网的线路为均匀线路，则如果发生故障问题，则技术人员可以依据所获得的电流、电压等参数确定整个故障回路的阻抗然后综合考虑阻抗值以及线路长度的关系，准确计算测量点和故障点之间的长度，从而准确判断出配电网故障点的具体位置。

3.1.3 安装单相接地故障指示器

故障指示器的方法其工作原理主要在于，对配电线路针对故障电流进行检测，将发生故障的出现、区段以及分支指示出来。但是，在故障指示器定位法的实际应用中，其只能够对短路故障产生良好效果，在对接地故障以及高阻接地故障定位时，其故障信号就会非常弱，这就会造成故障指示器无法发生可靠动作。因此，现如今，故障指示器在单相接地故障定位的实际应用中，定位准确率依然无法达到百分百，由此可见，其并不适合应用于配电网线路单相接地故障的定位检测。

3.2 注入法

注入法也是单相接地故障定位中较为常见的技术，其应用原理是：如果配电网发生单相基地故障，则通过母线电压互感器会向故障线路的故障相注入电流信号。因此，根据注入信号的流动的特点，可以采用专用的信号探测器对注入信号路径进行跟踪，从而准确定位故障点。注入法又分为直流注入法和交流注入法，而S注入法属于交流信号注入法的一种，S注入法的工作原理在于：在配电网母线中利用其电压互感器将交流电流进行注入，在通过电流探测器的专用信号，从而准确查找出发生故障的线路和具体位置，从而在最大程度上减少或是避免受线路电容的影响。但是，在高电阻接地的情况下，通常情况下，配电网中的电容的分流作用会超出其方法的允许范围，这就会造成在某分支如果发生两条分支电流信号差距并不明显，最终就会降低故障方向的辨别和判断的准确性。

3.3 综合定位方法

综合定位方法主要是针对行波法与直流注入法所提出的一种新型单相接地故障定位技术，其能够将行波法与直流注入法的应用优势相结合。如图1所示，由X端注入脉冲信号，在故障点之后返回行波信号会发生突变，但是，在故障点之前，故障发生前与故障发生后所返回的行波信号是一致的，因此，可以充分利用正常信号和故障信号的波形差，正常信号与故障信号相异的第1点指的是单相接地故障点所对应的行波突变点，根据第一个突变点时刻，即可确定故障点与线路首端之间的距离，设为L1。当从Y端注入脉冲信号时，根据上述分析办法，通过利用正常信号与故障信号波形之间的差别，即可判断出单相接地故障发生未知，设为L2。综合考虑故障距离Ll和线路的结构，即可确定单相接地故障点位置，并且形成故障数组1，同时，故障点和线路段之间也可以一一对应。采用同一种分析方法，根据故障距离L2和线路的结构，也可以确定单相接地故障点位置，并且形成故障数组2。通过计算数组1与数组2的交集，即可计算出数组3。如果数组3有唯一的点，即可判断此点为故障点。如果数组3元素不是唯一的，则说明存在伪故障点，还需要继续排查。在这种情况下，可以向故障线路注入150mA直流信号，小电流接地系统非故障线路对直流可视为开路，其电流为0；但是，在故障线路中，直流信号通过故障点会形成回路，电流不为零，可以以此为依据，找出真正的故障点。

图1 配电线路分支发生故障

4 结语

综上所述，配电网单相接地故障定位技术对于排查配电网故障问题具有十分重要的现实意义，能够有效降低配电维护检修时间，在控制停电时间以及降低停电损失方面发挥着重要作用。现如今，配电网单相接地故障定位技术有很多种，包括故障测距法、注入法、综合检测法，在实际应用中，相关人员需要以配电网单相接地的具体情况为基础，合理选择故障定位方法，保障故障定位有效性。

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［3］王昭杨，戚宇林.配电网单相接地故障定位S信号法的研究［J］.电力科学与工程，2010，26（3）：14～17.

TM862

A

2095-2066（2016）30-0037-02

2016-10-12

徐国春（1975-），男，技师，大专，主要从事配网检修、抢修及试验工作。