配电网单相接地故障检测技术研究

2017-01-27岳才峰

科学中国人 2017年9期

关键词：零序中性点组件

岳才峰

神华国能宁夏煤电有限公司

配电网单相接地故障检测技术研究

岳才峰

神华国能宁夏煤电有限公司

单相接地电气技术故障是配电网应用技术系统在具体生产运行过程中发生的常见技术故障表现形式，切实做好单相接地电气技术故障的检测和处理工作，对于确保我国配电网应用技术系统长期维持安全稳定的技术运行状态，具备深刻而充分的技术保障价值，围绕配电网单相接地故障检测技术问题，本文选取三个具体方面展开了简要的论述分析。

配电网；单相接地故障；检测技术与；研究分析

在我国现代配电网应用技术体系的建设和运行技术活动开展过程中，中压配电网和低压配电网在中性点技术点位，广泛选取和运用了以小电流作为主要技术表现特征的接地技术方式，这种接地技术方式，本身具备鲜明的供电技术可靠性水平较高的优势，但是在发生单相接地电气技术故障条件下，由于实际引致产生的故障电流技术参数具备极其微弱的强度特征，以及不能形成具备充分技术稳定性特质的故障电弧技术现象，直接导致线路技术应用系统在发生单相接地电气技术故障条件下的故障选线技术操作问题，以及故障发生点位空间检测问题，在较长的技术性历史发展和应用实践背景之下，均未形成成熟化的，可供推广运用的技术实践活动方案，使得我国现有的数量繁多的低压和中压变电站技术空间，依然沿用人工操作技术方法开展单相接地电气技术故障的空间性线路定位与查找处置技术过程，给我国配电网应用技术系统单向接地技术故障检测技术工作水平的改善和提升造成了极其明显的不良阻碍。有鉴于此，本文将会具体围绕配电网单相接地故障检测技术展开简要阐释。

一、配电网应用技术系统的中性点接地问题概述

从电气工程技术性应用技术的实践视角展开分析，电力能源产品资源生产，以及输送应用技术系统中，中性点技术点位的接地处理方式设计选取，以及施工作业操作工作，是一个具备鲜明且充分的综合性特征的电气工程技术活动问题，从具体涉及的技术性影响方面角度展开分析，中性点技术点位在具体实施接地技术处理过程中应用的技术方式方案，与电力能源产品生产输送应用技术系统实际具备，或者是实际表现的供电技术过程可靠性，电气设备技术操作人员的人身安全实现状态、电气应用设备及其技术组件的运行安全稳定性、绝缘技术保护性能的建设是实现情况、过电压保护技术功能的建设和发挥状态、继电保护技术功能的建设和发挥状态、通信干扰技术现象的表现强度，以及接地技术装置的建设和技术性能发挥状态等技术要素之间基本鲜明的彼此相关性。

在现有的技术发展背景之下，我国电力能源产品生产和输送应用技术系统中最为常见的中性点技术点位接地处理技术方式，主要可以被划分为如下几种表现类型：（1）直接实施接地技术处理；（2）经由连接电抗技术组件实施接地技术处理；（3）经由连接小阻值电阻技术组件实施接地技术处理；（4）经由连接大阻值电阻技术组件实施接地技术处理；（5）经由连接消弧线圈实施接地技术处理；（6）不接地技术处理。在常规性电气工程应用技术分类标准的建构和应用工程中，通常将前三种接地处理技术方式，称作“大电流式接地技术系统”，同时将后三种接地处理技术方式，称作“小电流式接地技术系统”。

配电网技术应用系统是现代电力能源生产输送应用技术系统中，电力源能产品“发、变、送、配”四个基本电气技术应用环节中，处于最后位置的能够直接向电力能源产品的使用用户完成供电任务的技术实践环节，是直接连接输电应用技术系统与独立电力能源使用用户群体之间的主要桥梁，配电网应用技系统在具体应用过程中的安全稳定运行技术状态实现和维持水平，通常能够给电力能源产品实际使用用群体户的自身综合利益获取状态，造成极其显著的影响和干预作用。

受历史性引致原因以及具体化技术建设应用条件迥异的共同影响，不同国家之间在输配电技术应用系统的中性点技术点位接地技术处理方式表现特征方面，具备着鲜明的相互差异性，甚至在相同国家、相同地区且相同电压技术参数等级的输配电网应用技术系统之中，往往也会同时同时并存多种多样的中性点技术点位接地处理方式。根据现有的技术研究报告分析资料，美国、英国、以及加拿大等西方国家，其具体选取和应用的中性点技术电位接地技术处理方式，主要涉及：（1）直接实施接地技术处理方式；（2）经由连接小阻值电阻技术组件实施接地技术处理方式。而日本电力能源产品生产和输送应用技术系统中选取和运用的接地处理技术方式，主要涉及：（1）经由连接消弧线圈实施接地技术处理方式；（2）不接地技术处理方式。而法国电力能源产品生产和输送应用技术系统中选取和运用的接地处理技术方式，以往主要是经由连接小阻值电阻技术组件实施接地技术处理方式，目前已经逐渐开始引入运用经由连接消弧线圈实施接地技术处理方式。在德国电力能源产品生产和输送应用技术系统中，从-3.00--220.00kV的所有应用技术系统中，都选取和应用了经由连接消弧线圈实施接地技术处理方式。在我国电力能源产品生产和输送应用技术系统中，在-6.00--35.00kV中压和低压配电网应用技术系统中，主要选取和应用的中性点接地技术处理方法，涉及：（1）经由连接消弧线圈实施接地技术处理方式；（2）不接地技术处理方式。并且有较少部分的应用技术系统中选取和运用了经由连接大阻值电阻技术组件实施接地技术处理方式。

二、单相接地技术故障的技术表现机理

在现有的技术发展条件下，配电网应用技术系统内部本身包含着数量繁杂的电气应用技术设备，同时波及数量众多的用户对象，且具备广泛的空间技术覆盖面，在线路铺设延展的空间区域内部，本身同时存在着变幻莫测的地理技术情况，且在遭受用户群体容量负荷强度增加等人为技术影响因素，以城市建设等客观干预因素的共同影响之下，配电网应用技术系统在具体的运行过程发生技术故障事件结果的可能性长期处于较高水平。

在现有的配电网应用技术系统的发展应用过程中，单相接地故障电气技术故障是最为主要的配电网应用技术系统运行技术故障表现形式。源于小电流接地技术系统在发生单相接地电气技术故障条件下，通常不会引致短路回路技术结构形成，通常只会在配电网应用技术系统内部，出现因电容技术参数分布技术效应而引致的强度表现特征相对微小的零序电流技术现象，并且在这一技术时点，三相线间技术结构之间的电压技术参数强度水平依然具备对称性特征，不会对配电网应用技术系统实际发生的技术工作过程中造成极其显著的不良影响。

遵照我国现行的电力技术规程，小电流接地应用技术系统可以在携带单相接地电气技术故障条件下继续维持持续时间为1.00h-2.00h的正常技术运行状态，因而能够有效提高实际供电技术活动的持续性水平和可靠性。然而，小电流接地技术系统在具体发生单相接地电气技术故障下，非故障性应用技术组件结构部分的对地电压参数强度水平通常会发生幅度显著的提升趋势，并且在实际发生具备间歇性技术表现弧光接地电气故障条件下，通常能够引致弧光过电压技术现象的出现，给配电网应用技术系统实际具备的绝缘技术性能表现状态造成极其严重的技术威胁，并极易发展扩大演化成为相间短路电气技术故障。在这一技术故障事件的发生发展条件下，必须借由对发生电气故障线路组件的快速精确查找，全面排除实际发现的电气线路应用技术故障。

为切实实现查找故障线路的技术作业目标，传统化的的技术实现方法是：借由动态检查安装于母线技术组件上的零序电压电压感应技术组件，具象判断应用技术系统中是否已经发生单相接地电气技术故障，如果已经发生单相接地电气技术故障，则应当接续选取和运用人工逐条式输电应用线路拉闸处置方法技术方法，具体判断是哪一条线路应用技术组件结构之中出现了单相接地电气技术故障。在针对出现单相接地电气技术故障的线路组件实施断开技术处理条件下，接地故障技术指示现象将会完全消失，确保了检验技术人员能够实现对发生故障技术组件的精确确定。人工式拉路操作的选线技处置方法，通常能够迫使运行技术状态正常的线路应用技术组件，也会发生一定程度的瞬间停电技术反应现象，因而这种技术处理方式对于我国供电部门而言，具备表现显著的人力资源要素浪费特征，给实获取的供电实践活动可靠性水平造成显著影响，阻碍了我国电力能源生产输送企业最佳经济效益水平快速顺利实现。对于处在独立存在的电力能源产品使用用户而言，这种具备传统化技术表现特征的单相接地电气技术故障查找定位方法，显著提升了用户发生停电技术结果的技术实践可能性，给用户在具体开展生产生活实践活动过程中，造成了极其严重的经济损失。

在具体完成单相接地电气技术故障线路的精确查找和技术定位技术作业环节基础之上，为最大限度地缩短故障停电事件的持续时间，必须采取行之有效的技术处置和保障措施，迅速实现对具体故障发生技术点位的精确处理和排除技术处理。在现有的阶段性技术发展条件下，最为常见的故障查找应用技术手段，在于指令相关的技术工作人员沿线路铺设的空间区域开展动态技术巡视活动，借由人工式肉眼观察的技术手段，实现对单相接地电气运行故障点的捕捉，这种技术作业活动开展方式，不仅会导致数量巨大的人力资源要素，以及物力资源要素的消耗现象，还会导致因绝缘子技术组件结构击穿而引致的隐蔽性电气技术故障现象无法实现及时发现，同时对于安装在农村居民生活区域周边的配电网应用技术系统而言，源于本身存在着表现鲜明的交通出行条件不便以及环境技术条件恶劣等不良限制因素，因而往往导致实际开展的故障发生点位精确判断过程需要消耗较长的技术作业活动时间。

根据上文所述的技术分析内容，切实选取和引入运用具备快速、稳定，且准确的技术表现特征的单相接地技术故障检测选线，以及检测定位技术方法，势必能够有效提升我国现有配电网应用技术系统的供电技术可靠性，提升我国电力能源产品供应组织，以及实际使用用户群体实际获取的经济效益规模水平，与此同时，还能实现针对配电网应用技术系统中各类电气技术应用组件的维护和保养支持技术目标。

小电流接地应用技术系统在具体发生单相接地电气技术故障条件下，非故障电相技术结构中的电压技术参数强度水平通常会发生幅度显著的升高现象，对电网应用技术系统内部设备元件的绝缘保护技术结构会造成一定程度的破坏技术作用。在发生间歇性电弧接地技术故障条件下，源于过电压参数强度处于较高水平，将会直接导致较大程度的技术破坏效应，即使是在发生恒定电阻接地的电气设备应用技术条件下，通常也会给系统内部的设备组件造成幅度巨大的破坏效应，并且最终会给配电网应用技术系统内部电气技术设备和元件的绝缘技术性能造成显著的破坏效应。研究显示，有为数繁多的变电站技术设备空间，在实际发生单相接地电气技术故障条件下，伴随着故障持续时间的延长，而具体出现了避雷器技术组件爆炸、PT技术组件爆炸或者是绝缘子技术组件闪路技术现象，给变电站技术设备空间的安全生产运行技术目标的顺利实现造成了显著的不良影响。

三、配电网单相接地电气技术故障条件下的选线技术方法

（一）零序电流比幅选线技术方法

应用中性点技术点位在发生不接地系统电气故障条件下，线路技术结构内部工频零序电流幅值参数水平，显著高于正常运行电气设备技术线路中的工频零序电流赋值参数水平的技术表现特点，择取工频零序电流幅值参数水平超过整定值的电气应用技术线路、或择取选择零序电流幅值参数测量表现值水平最高的应用技术线路作为发生单相接地电气技术故障的线路。在这一选线技术方法的具体应用过程中，通常也可以借由发生故障事件后，线路内部的零序电流参数水平，与应用技术线路自身对地电容电流参数水平实施幅值比较，且通常认为具备最大的变化幅度特征的线路是最终选取的故障线路。

（二）零序电流比相选线技术方法

应用中性点不接地系统故障线路工频零序电流方向与健全线路相反的技术表现特点，具体择取与其它线路电流相位相反的线路为故障线路。

（三）零序电流群体比幅比相选线技术方法

要优先实施零序电流幅值参数比较，选出几个幅值较大的作为候选，之后在此基础上进行相位技术特征比较，如果某条线路方向与其它线路不同，则其为故障线路，如果所有零序电流同相位，则判断为母线技术组件故障。该种技术应用方法是中性点不接地技术系统在发生单相接地技术故障条件下的常用选线技术方法，具备广泛的应用技术特征。