基于配网线路单相接地故障选线问题及解决方案的探讨

摘  要：在配电网运行过程中，线路单相接地故障选线问题是其运行期间存在的主要问题，本文针对配网线路单相接地故障选线问题进行深入分析，指出单相接地故障对配网线路存在的危害，基于此，制定合理的预防和故障处理措施，以期为配电网安全及稳定运行提供行之有效的建议。

关键词：配网线路;单相接地故障;选线问题;解决方案

中图分类号：TM862    文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2019）07-0000-00

电力系统中，配电网发挥着重要的作用，其直接负责将电力输送给广大用户。为了更好的提升配电网运行的安全性以及稳定性，保证能够为用户提供更多的便利，国家在电力建设以及改造层面，不仅加大了资金以及人力等的投入力度方面，而且加大了对网架结构的改善。一般而言，配网线路接地方式众多，主要包括：经电阻接地、经消弧线圈接地以及不接地等。为了有效的解决系统不接地或经中高电阻接地所带来的配网线路单相接地故障选线问题，在今后的发展过程中，应该依照具体的问题，有针对性地制定解决方案。

1 配网线路单相接地故障选线问题分析

1.1 中性点不接地的过电压

针对中性点不接地的运行方式，由于不需要在中性点安装任何设备，并且结构较为简单，所以被广泛应用在以架空线为主的辐射形或者树状形供电网络中。对于该运行方式，如果遇到雷击、树障压线等引起的单相接地故障，则由于线路相对较短，导致接地电容电流值相对较小，线电压仍然可以保持稳定的运行，并且允许带电接地运行一个小时到两个小时，配电网不会因稳定接地电弧而导致线路出现跳闸停电的情况。但如果线路长度相对较长，会造成单相接地故障，就容易导致出现较高的弧光接地过电压。而对于该情况来说，若相关技术人员不能够第一时间进行解决和处理，就可能对电网中的其他设备安全性以及稳定性造成影响，如果情况严重，甚至还会引发断线等恶性事故。

而当线路2的A相发生接地故障的时候，其向量关系具体如图1所示。

1.2 中性点经电阻接地的过电压

一般，中性点经电阻接地方式主要可以分为三种，分别为：经小电阻接地、中电阻接地以及高电阻接地。其中，针对中性点经高电阻接地方式来说，其接地电阻值一般可以达到几百欧姆甚至几千欧姆。但是，对该方式而言，其可以对大部分的谐振过电压进行消除，并具有较强的限制单相间歇性弧光接地过电压的作用。

2 配网线路单相接地故障选线规律及原理

2.1 基于稳态量的选线方法

基于稳态量的选线方法主要有零序电流相对相位法、最大值法、五次谐波分量法等。零序电流幅值法主要适合中性点不接地系统，即通过判断电流幅值大小来选择故障线路。原理就是利用故障线路的零序电流方向来进行判断。有功分量法就是以检测线路零序电流中的有功分量发小来检测故障线路。最大值就是在中间选择一个中间参考信号，找出线路发生故障前后零序电流的相位关系，把所有线路上的零序电流都在上面投影，计算出投影值，如果差值大于零就说明出现了线路故障。

2.2 基于暂态量的选线方法：

基于暂态量的选线方式有很多，大概有相关分析法、小波分析法、相电流特征分析法等。首半波法的原理就是利用零序电压的瞬时值和正常线路的零序电流瞬时值在第一个半波内有相同极性，故障线路零序电流瞬时值在第一个波内的极性正好和正常线路相反。相关分析法就是利用中性点轻消弧线圈接地系统和线路故障零序电流特点进行适当的分析和选线。相电流特征分析法的原理就是分析线路里面的暂态电流频带，如果线路发生了故障这个时候暂态电流特征频带值就大于非故障相的特征频带值。无功检测选线法的原理就是计算线路的暂态无功功率，当线路发展故障时暂态无功功率应大于正常线路，此时所有线路里面功率最大的就是故障线。

3 配网线路单相接地故障选线问题解决对策

3.1 改造不接地或经中高电阻的变电站

湛江廉江供电局目前有2个220kV变电站、13个110kV变电站和1个35kV变电站。其中，经消弧线圈接地或不接地的变电站有11个，包括：10个110kV变电站和1个35kV变电站。同时，10kV公用线路138回、线路总长5064.85km、公变4425台、开关1012台，其中自动化开关522台。近期湛江廉江供电局接地方式改造计划如表1所示。

3.2 配网线路单相接地故障选线的优化

为了有效降低配网线路单相接地故障选线问题出现几率，应强化对现代化先进技术的应用。一方面，单相接地故障检测系统。在配出线出口的位置，需要安装信号源，在配电线路的初始端以及终端等，加裝单相接地故障指示器，以便对故障区段进行指示，保证配电线路在出现单相接地故障之后，可以依照指示器的颜色变化，快速的对故障范围进行明确，及时的对故障点进行查找。另一方面，实现智能配电网的工程自愈系统。通过对配网线路状态监测以及自愈控制系统的有效应用，能够使用馈线远方终端FTU成套装置，在闭环运行线路出现故障的时候，能够在第一时间将故障数据传输到主机中，以便系统可以快速并且准确的将故障的位置判断出来，及时的将解决指令发出去，直接跳开区段两侧断路器，有效的对故障进行切除，并能够将联络开关合上，让非故障区段的用户不会受到任何供电影响，从而让故障能够得到有效的处理以及解决。

由于湛江廉江供电局配网自动化建设仍然处于发展阶段，并且随着日化进程的进一步推进，在今后的发展过程中，供电局也应该结合实际现状，制定一套符合现阶段发展的自动化模式。同时，在提高供电可靠性以及客户满意度的层面，应该从提升线路对故障的分段隔离能力以及减少故障停电事件等方面进行综合的考量，以保证线路运行的更加稳定且安全。在日常运维工作中，各地市局应每年开展中压架空线路防雷运行分析，积极总结线路雷击跳闸率，分析雷击跳闸原因，存在问题等。并且，加强典型雷击跳闸案例分析，对于年度雷击跳闸3次以上或雷击断线的线路，必须上报省公司，由电科院提供技术支持，进行原因分析并出具分析报告。同时，应该加大对配网巡视以及维护的力度。一般而言，配网防雷装置运行中是免维护的，装置故障后直接更换。而对于接地装置，应开展周期性接地电阻测试，此外，配电运行单位应在次年4月前完成对不合格接地装置的整改;对于因地质因素或青赔困难等难以整改的接地装置，可通过延长接地极等方法降低接地电阻。

4 結语

综上所述，在电力系统的运行过程中，针对配网线路单相接地故障选线问题，其不仅会严重影响配电网运行的经济性以及安全性，还会对配电设备造成严重损坏。因此，为了可以有效的解决该故障，在今后的实践过程中，应该积极总结相关经验，强化对新设备以及新技术的应用。同时，应该加大对故障选线问题的分析，了解问题出现的原因，制定科学的解决方案，提升供电可靠性，最大程度的减少安全隐患，让电网运行更加经济且稳定。

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收稿日期：2019-09-19

作者简介：陈欢（1985—），男，广东廉江人，本科，高级工程师，研究方向：配电。

Discussion on the Problem and Solution of Single-phase Grounding Fault Line Selection Based on Distribution Network

CHEN Huan

（Zhanjiang Lianjiang Power Supply Bureau，  Lianjiang  Guangdong  524400）

Abstract： During the operation of the distribution network， the problem of line single-phase ground fault line selection is the main problem during its operation. This article makes an in-depth analysis of the problem of line single-phase ground fault line selection in distribution networks， and points out that single-phase ground fault matching Based on the hazards of the network lines， based on this， reasonable preventive and troubleshooting measures are formulated to provide effective recommendations for the safe and stable operation of the distribution network.

Keywords： distribution network line; single-phase ground fault; line selection problem; solution