电力配电网单相接地故障选线技术的发展探析

谈明 张辉 张旭峰 林跃敏

摘要：电力配电网发生故障时，全系统将会出现零序电压，在数值上与接地相电压等同，且当整体故障消除时，故障电压将为零，但是由于故障解除达到稳定状态下，需要1-2个小时，因此对于企业生产造成损失不可预估。在此背景下，本文结合配电网单相接地故障选线技术提出了注入信号法、残留增量法、中电阻法和暂态法等措施，并依据选线技术应用过程中的可靠性、安全性原理对以上几种方法进行分析，提出了在使用性能方面所存在的优缺点，并结合实际确定了其应用条件，供参考。

关键词：电力配电网；单相接地故障；选线技术；发展

引言

随着我国经济快速发展，各个领域技术创新应用程度不断加深，城市建设过程中电力负担越来越大，导致大容量电力负荷中心增多，同时每个电力站出线量也增多，使得架空线路的电缆形式逐步被替代，从而对于单相接地来说，因为弧光产生后不能够自动熄灭，会由此产生相间短路或者间歇性交替弧光的产生，这样导致因为电压不稳引起的事故不断增多。为高效提升配电效率及可靠性，应从配电的中性点中的接地方式开始分析，改为对应的谐振接地方式。

1 故障选线方法概述

在实际故障选线方法中，应按照信号稳态或者暂态分量，进行故障选线处理，从而可以将故障选线的方法分为：稳态和暂态两大类。本文中所介绍的稳态选线法为：注入信号法、残流增量法和中电阻法；暂态选线法为暂态法。

按照所选择信号的用途，整个选线方法又可以分为主动式选线和被动式选线，其中主动式选线需要结合先进的设备进行选线，而被动的选线方式则需要注入特有的信号形式，并结合系统故障过程中所产生的信号当做依据而生成相应的信号选择。

注入信号法。主要是利用信号的稳态分量，或者是暂态分量，进行对应的故障选线操作，当故障发生时，接地相电压两侧端的电压值显示为零，状态为闲置。通过本电压信号的输出向系统耦合电流信号，并结合当前母线和相关故障线路的接地效果，针对注入信号的整体频率，对取值在各谐波之间的系统结构进行分析，保证不被工频分量的干扰，从而有效的確立各次谐波的分量干扰。早前，利用便携式探测装备可以有效的选择故障线路，因为要在强电环境下进行，再加上实施的复杂程度加大，因此利用了分散采集信号的方式进行有效处理。借助专用的出站口进行安装，确保传感器的自动安装有效性。在注入单频信号的过程中，有相关文献研究表明，要根据故障后的中性点结构进行电压大小的分别选择，同时可通过故障相TV和消弧线圈来实现TV注入恒定频率的电流信号。注入信号法在选线过程中的应用较好。

残流增量法。谐振接地系统中，传统的手动式的调谐消弧圈结构在使用的过程中会由于整体系统结构的稳定性而导致选线方式的差异性。在单相接地故障发生后，可以结合自动调谐消弧线圈结构，对整体故障进行补偿，从而使其处于最佳的处理状态，进而有利于故障解决中的息弧。目前来看，针对大多数的自动调谐消弧线圈都可以正常实现选线操作，由于消弧线圈自身带有对应的负荷调谐制约，同时对于系统的安全具有一定的影响，故障点的残留电流的改变状态的大小，都会影响到改变量的大小，一般控制在十安培到数十安倍培的数量级别中，而根据消弧线圈调谐方式存在差异性，因此完成残流存在的时间不等，且存在差异性。因此，在实际的应用过程中为了减少由于带负荷的调谐给消弧线圈带来的直接损失，可以结合消弧线圈的并联或者其他的串联电阻而形成有效的选线方案。

中电阻法。在消弧线圈的侧翼位置安放一个电阻，如果在使用的过程中发生了瞬时性的接地电阻，则会导致整个电阻的故障，形成电阻不投入，若是发生了永久性的故障，则表示可以通过此种现象有效的进行选线操作。整个过程当中需要注意的是金属接地故障发生后，要根据故障线路的零序变化来实现故障点存在过程中的过渡电阻，但是在整个过程中出线的零序电流变化范围大。根据不同厂家及不同电压等级的电阻值在选择的过程中也是不同的，这主要是由于在产生电流指十安培和数十安培的过程中，选线结束以后应及时的切除相关的并联电阻，时间一般为百毫秒到数秒之间，从本质上分析，其是由于电阻选线的方法与实际的残流增量存在一定的稳定性，因此造成系统中性点接地方式的不同。

2选线方式的性能分析

不同的选线方式中都需要用到监测模块，同时这也是最为核心装置之一，从而协助完成所需信号的采集及处理，确保报线结果的稳定性。在选线方式应用的过程中，一般具有如下性能：

其一，应具备选线的可靠性。由于选线过程中外界环境的干扰，会造成不同的选线方式其可靠性与信息量的直接使用有关，同时对于可靠性的要求越高。特别是在高电阻的接地过程中，各接线方式的性能都存在一定程度的下降。

其二，安全性。一方面主要体现在整体装置的硬件安全性上，另一方面主要体现在装置工作的过程中，对于其他装置设备造成的潜在危险性。

其三，便利性。在电力变电所建设的过程中，尤其涉及到变电所的改造，应充分的结合选线装置的选择位置，结合安装施工的复杂程度，进行便利性性能的考虑。

3结束语

综上所述，电力系统配网中谐振接地系统单相接地故障发生的原理是各不相同的，尤其是在装置的设置及利用的过程中，都能够有效的结合现场要求进行选线标准的制定，同时结合装置的设计要求对选线方法进行分析，从而能够满足不同环境下选线操作的正常化开展。本文首先分析了选线方法的分类及各方法的选线过程及特征，同时简要分析了选线的性能，期望能够为相关技术人员提供一定参考。

参考文献

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（作者单位：国网浙江象山县供电有限公司）