配电网两相接地短路故障定位与供电恢复

蒋涛

【摘 要】配电网两相接地短路故障是常见的故障，对用电安全造成严重影响。为促进电力事业的稳定发展，本文首先介绍了两相接地短路故障的定位，最后在此基础上，提出了几点供电恢复的策略。

【关键词】配电网；两相接地短路；故障定位；供电恢复

电力事业关乎民生福祉，在经济发展的不断加快的背景下，各行各业对于供电质量的要求也越来越高【1】，保证供电稳定是电力系统的工作基础。两相接地短路是一种较为常见的配电网故障类型，以下本文就以两相接地故障作为研究对象，对其故障定位与供电恢复展开探讨，具体如下。

1. 两相接地短路的故障定位

1.1 两相接地短路故障

当配电网某一区域出现两相接地故障时，会出现以下几种故障表现。

1.1.1母线零序电压发生变化，升至阈值以上【2】。

1.1.2出现接地短路故障的两相，接地点上游区域的开关会通过通过电压变化后发生相应改变的故障电流。

1.1.3接地点上游区域的开关或断路器会因故障电流出现跳闸断路，使故障电流被阻断。

1.2故障定位

首先，调动定位程序。假若该配电网主要是以中性点非有效接地的开关运行为主，如果出现上述三种情况，我们可以判断其由于两相接地短路而导致故障出现。因此，我们可以采用两相接地短路故障定位系统来实现故障位置的定位。其次，短路区位的判断。倘若该配电网主要是以中性点非有效接地为主，当其处于开环情况下，发生了m、n两相接地短路，其中，m和n在上述三种情况范围中，那么，m相接地存在以末端检测到m相过流开关在端点的下方，我们可以根据m相的接地位置来判断出n相的接地位置【3】。例如，在接地故障中，由于只具备一个开关S1，A也只能通过a相过流，那么我们就可以得知，该系统中出现短路故障的是a，具体方位在A端点下方，也就是ABC三者相接的位置。

1.3 故障信号的收集

要想对上述故障位置进行中正确的判断，我们可以通过加大相关故障信号、信息收集和整理的方式得以实现。首先，借助地调自动化系统，对相关信息进行传播，例如，断路器运行信息、保护动作信息以及零序电压信息等。此外，为了实现信息的传播，还要把馈线终端单元以及故障指示设备等装置面向配电自动化系统。例如，对电路的分流状况以及设备开关状况等进行检测。目前，投建应用的配网自动化系统一般只是在出现线路故障监测的方位安置两相电流互感器，并且，原始的配网线路终端过流信息执行的分类报告开始被合并过流信息上报所取代，而这种现象的出现就很容易导致两相接地出现短路故障。

2.两相接地短路故障的供电恢复

2.1两相接地短路故障隔离

当两相接地出现短路故障之后，即使有一些断路器出现了跳闸，然而，却没有把接地故障控制在一个狭小的范畴内，因此，为了实现两相接地短路故障隔离，需要配电自动化主站结合两相接地出现短路故障的具体方位，应用远程调控的方式进行故障控制。为了构建一个安全的接地故障隔离地带，我们只要把该地带的全部开关进行切断即可【4】。按照有关流程，在允许的情况下，把中性点非有效接地的配电网利用单相接地方式进行运作，但是在此期间，会给其他两相对地电压带来一定的影响。所以，在允许单相接地运作的情况下，2处接地区域只要对其中一个进行隔离就可以，但是要隔离哪一个，要结合实际情况，采用合理的方式进行隔离。针对在进行单相接地状态运行时，因为出现对地绝缘击穿的现象，使得两相接地出现短路故障的情况下，则坚决不可以进行单相接地运行，同时还要把2处接地区域进行隔离处理。

2.2两相接地短路故障的供电恢复策略

两相接地短路故障的供电恢复原则，是确保受到影响的符负荷能够及时的恢复供电。

2.2.1不允许单相接地运行的情况。

不允单相接地运行的情形，主要的目的是为了获得供电恢复，其开关主要的操作顺序如下所示：

步骤1：在开关操作前，首先要分析每个开关所处的状态，是并且把分析的结果储存在W1和W2当中，用wij=0（i=1，2），开关j处于分闸的状态，用wij=1（i=1，2）表示开关j处于闭合状态。

步骤2：把隔离2处对应的开关W1和W2处于分闸的状态，并且把相對应的需要分闸的开关放在操作队列SW当中，以便区分开关的实际状况，提高开关操作的效率，避免误操作出现，造成不要的损失【5】。

步骤3：如果有原电源恢复供电的处于失电状态的健全区域，那么相对应的开关就要处于闭合状态，同时把是需要合闸的开关按照恢复受负电荷的大小的顺序，存放在待操作开关当中。

步骤4：如果不能由原电源恢复供电的受影响区域和其他馈线之间存在相关的联络开关，那么就把这些开关在W2中对应的状态就是闭合状态，如果由原电源恢复供电的受影响区域并且和其他馈线之间不存在相关的联络开关，那么就输出开关操作队列，并推此次执行命令。

步骤5：如果在运行过程中存在闭环的状态，那么在环路上就要选择分闸后会造成孤岛现象的开关，并且在W2中对应的位置进行分闸，一直到闭环状态消失才能进行接下来的步骤。

步骤6：如果两相接地短路故障的馈线，不能有原来的电源恢复供电，相应的配电子路在红就需要进行网络重构，并根据网络重构的具体情况进行选择W2开闭状态。

步骤7：如果W1和W2中的开关存在差异性，那就继续采用步骤6中的方法制定二者之间没有差异性，将排列好的待操作开关按顺序放入开关操作队列SW中。

步骤8：输出开关操作队列SW并退出。

2.2.2允许单相接地运行的情况。

允许单相接地运行的情形和不允许单相接地运行的情形相比其操作步骤就比较简单，如果不允许单相接地运行的情形，为了获取供电恢复策略可以进行以下几个步骤。

步骤1：获取当前开关的状态，并存在W1和W2当中，在这一过程中存在单相接地区域，就处理的方法就和2.2.1中步骤1的处理方法相同。

步骤2：随意选择一个接地区域，把步骤1中得到的W1和W2中对应的状态设置成分闸，并放入开关队列当中。

步骤3：执行2.2.1节中的步骤3—步骤7，得出一种供电恢复方案及开关操作顺序，将排列好的待操作开关按顺序放入开关操作队列SW1中，其需要甩去的负荷为L1，电源点的最大载流量为I1。

步骤4：选出另一处接地区域，开关在W1和W2中对应的状态设置为分闸，并将相应的待分闸开关放入开关操作队列SW2中。

步骤5：执行2.2.1中的步骤3—步骤7，得出供电恢复方案及开关操作顺序，将排列好的待操作开关按顺序放入开关操作队列SW2中。

步骤6：如果L1和L2存在差异，并不相同，那么可采用甩去负荷少的方法作为恢复供电的优先策略，并以相应的开关进行操作。如果L1与L2相同，那么就比较两者电流，以电源点最大截流较小的方式恢复供电，并以相应开关操作。

3.结束语

综上所述，配电网的两相接地故障类型并不唯一，具体的表现也不尽相同，因此供电恢复方案应当根据不同的实际情况进行操作。

参考文献

[1]周封，朱瑞，王晨光，王丙全，刘健. 一种配电网高阻接地故障在线监测与辨识方法[J]. 仪器仪表学报，2015，03：685-693.

[2]王科，石孝文，邹文平，罗标，李泽冰，张占龙. 一种基于概率预估的配电网线路短路及接地故障定位系统[J]. 电气自动化，2013，05：73-75.

[3]郑日红，顾秀芳，韩如月，王飞，邓国栋. 配电网短路故障分析及其识别方法研究[J]. 工矿自动化，2012，04：23-29.

[4]刘健，董新洲，陈星莺，张小庆，张志华. 配电网容错故障处理关键技术研究[J]. 电网技术，2012，01：253-257.