配网主供线路的故障自愈技术

2018-12-07楚群飞国网河南省电力公司遂平县供电公司

新商务周刊 2018年20期

文/楚群飞，国网河南省电力公司遂平县供电公司

1 造成配网线路故障的原因分析

1.1 雷击方面

我国有些地区的雷雨天气众多,比如：热带地区、亚热带地区,同时有众多农村以及城市的配电线路的方式都是使用架空方式进行,若这些设备在相对空旷的地方放置,那么很容易会产生线路故障的情况；若这些设备承受的电压超出了最大耐受值,则会造成更加严重的事故,如直接停电。在雷击的作用下也会破坏绝缘介质,导致导电线路出现故障,且这种故障是永久性的,产生停电情况。

1.2 外力破坏方面

外力破坏中大约有 80%左右的故障因素都是外部施工,发展地区的线路运行一般情况下会由于外力的影响导致线路故障。从我国当前城市化进程不断加快的背景下分析,施工项目会越来越多。在进行施工的过程中,若没有积极保护配电设备,那么毫无疑问会破坏配电线路,导致电网故障的严重后果。

1.3 设备老化方面

在配电线路运行中设备是最为重要的因素之一。设备问题一般情况下可以分为老化和质量不达标两种。其中对于设备质量不达标,社会上有很多生产配网设备的厂家,相对的也有很多型号可以选择,只需要制造的技术水平和能力达标即可,还有些设备是在使用的一段时间之后,才会出现问题。但是质量较好的设备,一般是在使用了很长时间之后,才会出现如金件生锈、连接松动等问题,同时配网运行中具有众多设备,当前造成线路故障的最主要因素之一则是设备问题。

2 配网线路的常遇故障

2.1 短路故障

一是自然因素的影响，线路属于架空线路，一般出现在人迹罕至的山林或者旷野地区，容易受到自然因素的影响，如雷击、狂风、暴雨等，出现线路断裂或者绝缘击穿等问题，引发短路故障；二是鸟害的影响，一些鸟类喜欢停留在电线上，或者将巢穴建在配电线路密集的区域，可能导致配电线路的相间短路问题，引发跳闸断电；三是外力破坏，主要是指人类活动造成的破坏，例如，车辆在行驶过程中撞倒电线杆，或者挂断电线；树木砍伐过程中缺乏保护措施，导致树枝或者竖杆碰断电线等，都会引发短路故障。

2.2 接地故障

在供电过程中，配电线路的电容出现突变，电流与接地故障正常数值相比要高出许多，同时由于接地故障正常参数高于此时电压，进而烧断了导线，导致接地故障的出现；配电线路老化也是接地故障的一大原因。

2.3 雷击造成故障

雷电对架空线路有多重影响，雷电可能击穿绝缘子或使其爆裂，发生断线、配变烧毁等。架空线路处于高空容易被雷击中，但设备容易发生故障也有设备本身的问题，其可能的因素有：绝缘子对雷电抵抗性不高。线路上的P－15T、P－1025针式瓷瓶不能达到抗雷的强度，近年来农网改造后，设计者虽然将氧化锌避雷器更换到配电变压器上，但并没有在架空线路上进行安装。线路过引线连接采用并沟线夹，甚至连并沟线夹都不用而用铝线绕接法连接线，由于并沟线夹和用铝线绕接法存在质量问题，导致导线连接不良，经受不住强大雷击电流的冲击。避雷器接地装置不合格，出现氧化锌绝缘低的设备就会被击穿。

3 智能配网单相接地故障自愈技术分析

3.1 故障检测

作为智能配网中最常见的单相接地方式—中性点非有效接地。当单相接地故障发生时，系统会检测到接地相电压发生降低，健全相电压升高，同时系统还会检测到零序电压升高。通过智能配网中单相接地故障自愈技术系统，可以结合电压以及电气量来有效判定整个系统中是否发生了单相接地故障。目前常用的故障检测系统一般在母线上添加电压互感器开口三角侧电压实现。当智能配网单相接地系统正常的时候，电压互感器开口三角侧电压仅仅表现为不平衡电压；当故障发生时，电压发生变化，一般升高为原来三倍的相电压。通过电压互感器开口三角侧电压的测量，能够判断系统是否发生了单相接地故障。

3.2 接地选线

一旦智能配网中发生单相接地故障时，故障点会显示产生故障行波，当故障行波传播到测量点母线时，根据物理原理发生折射与反射。经过折射和反射的行波一部分经过非故障线路，另一部分会经过故障线路。这样能够保证故障线路和非故障线路均检测到初始行波，但是对于两者而言检测到的故障行波幅值会有所不同，一般故障线路的初始行波幅值较大，且极性和非故障路线相反，通过这一原理能够正确的选择单相接地线路，能够很好应用于单相故障接地选线中。

3.3 故障区段识别

要进行故障隔离，首先必须要准确的进行故障区段的识别。不仅仅行波选线技术能够在智能配网单相接地选线中应用，而且合理的运用行波选线技术能够确定故障区段。在智能配网的变电站和开关站中综合运用行波选线技术进行行波选线，综合相邻行波选线技术的选线结果进行分析，最终能够确定故障区段，实现故障区段识别。

3.4 故障隔离

当发生单相接地线路故障之后，通过检测以及故障区段识别，然后进行故障隔离，主要是对故障线路的电源侧和负荷侧进行隔离。常用的故障隔离方式有两种，一种是先断开电源侧开关，并断开负荷侧的开关。另一种故障隔离方式是先断开侧负荷开关，然后再断开电源侧开关。这两种故障隔离方式中第一种能够保证设备的安全。在单相接地故障中，发生故障并不会造成短路回路，这样就不会对负荷供电造成影响，因此对于闭环的配电系统而言，可先闭合负荷侧的联络开关，然后断开负荷侧的进线开关，实现接地线路负荷侧与系统隔离，还能够保证负荷不失电，最后再断开电源侧的开关，最终实现了故障隔离。