基于配网自动化的单相接地故障识别方法分析

基于配网自动化的单相接地故障识别方法分析

钱莉段方杰周建伟王赛

（国网颍上县供电公司236200）

摘要：在当前配网自动化系统运行的过程中，经常会发生单相接地故障，其影响极为严重，为了规避单相接地故障的危害，则需要采取有效的单相接地故障识别方法，确定引发单相接地故障的原因，并对其展开针对性的规避，及时消除配网自动化单相接地故障隐患。另外，结合以上的分析我们了解到，采用合理的单相接地故障识别方法，可以及时准确地对故障点进行定位，确保单相接地故障维修、抢修工作顺利进行，进一步提高配网自动化系统的运行效率。

关键词：配网自动化；单相接地；故障识别；方法

我国中低压配电网以架空线为主，大多采用小电流接地系统，其故障类型主要为单相接地故障。目前我国配电自动化系统中，针对单相接地故障定位功能尚不完善，在某些情况下仍然需要广泛采用人工巡线法确定单相接地故障发生位置，不仅浪费了大量的人力、物力，而且频繁的短时停电也给用户造成了极大的不便，影响了供电可靠性。因此，在已有的配电自动化系统中不断完善小电流接地系统故障定位功能是十分必要的。

1配网自动化中单相接地故障带来的危害

现阶段电力行业发展迅速，配网运行也等到了更新换代，并逐渐朝着自动化的方向发展，然而还是不能够很好的处理单相接地故障带来的问题。据相关资料显示85%的配网自动化问题都是由单相接地引起的，并且危害极大，以下主要对配网自动化中的单相接地故障所带来的危害进行分析。

1.1容易引发电力设备的损坏

发生单相接地故障后，配电网的电压会超过额定的电压，超过额定的电压会影响到电力设备的运行，使得电力设备发生运行故障，给电力设备带来极大的安全隐患。值得注意的是电力设备作为配网自动化系统的运行核心，如果发生故障也会一定程度上的影响到附近居民的安全用电。

1.2造成区域停电

配网系统出现单相的接地故障会引起大面积的停电问题，会对人民群众进而工厂企业造成一定的影响。虽然在现阶段我国的电力行业在不断的进步，配网系统也在不断的改进、完善，但是电网稳定性这一方面还需继续努力。

2配网自动化中的单相接地故障识别方法分析

2.1纵向识别方法

从上文得知配电网接地的危害，小维护会影响到电力设备的安全稳定运行，大故障则会严重的威胁到人民的生命财产安全，因此现阶段我们必须重视配电网自动化中的接地故障，并有针对的进行故障的消除。这就需要我们能够第一时间发现故障，并解决故障。在众多的接地故障识别方法中，纵向识别是识别配电网自动化中单相接地故障的主要措施，广泛的应用于配电网自动化单相接地故障识别，具体的识别方式是：在发生故障的情况下越限启动零序电压，这个时候母线段零序电压会超过定值，再启动各个馈线上的FTU独立提取故障特征值，即负序电流突变量;在识别封装馈线内纵向故障特征的时候，通过每条馈线上的FTU进行相互的通讯，并且在通讯的过程中对相互间的故障特征进行比较，连接故障区段的两个FTU应具有较大的负序电流突变量差值，通过对比相关的数据可以分析判断出配网自动化系统的故障区域、故障线路等。然后把这些收集到的信息，即判别结构发送到子站，这之后就能够进行配网故障的识别了，并且通过上述步骤进行故障识别，故障识别的安全可靠性会提高一个档次;另外，在进行配电网单相接地故障识别的时候，还要注意主站地区的接地故障差别，主站接地的故障识别方式是通过图形、警告音等方式进行的，只有识别之后才能第一时间对故障进行维护处理，因此故障识别方法的重要性不言而喻。另外，从纵向识别法的应用上来看，纵向与横向的识别法有着明显的相同点，如识别的灵敏度都是很高的，纵向识别法是在相邻的FTU之间交互信息，交互之后再把这些信息进行一下综合性的对比，在这个过程中要保证馈线信息简洁、有效，这样才能够防止单相接地故障的再发生，从而使配网自动化安全稳定运行。除了上述内容外，纵向识别法还有一些别的优点，如：在功能分布中以馈线为独立的识别集成，同时这样就可以在一条馈线里进行接地故障判断了，这对于配网自动化的分批地建规划有着十分重要的作用。鉴于此，相关的部门要是重点关注配网自动化中的单相接地故障，做到第一时间发现，第一时间进行故障处理，这样才能够让配网自动化可以更加安全稳定的运行。

2.2配网自动化运行监测定位故障识别法

现阶段科技水平不断进步，配网自动化也不例外，配网自动化单相接地故障识别措施也得到了不断的进步，科学的现代技术可以更好地识别配网自动化中的单相接地故障。如在进行检测设备的安装、使用时，检测和综合分析配网自动化系统的运行数据，很快就能判定出配网自动化系统是否存在故障，如果存在还可以快速的、精准的对故障进行定位。同时操作简单、准确性实用性高。现阶段主要的配网自动化接地故障识别设备有接地故障探测仪、指示器、光纤传感等。接地故障探测仪：接地故障检测仪最大的作用就是识别配电网自动化单相接地故障，这是因为接地故障检测仪具有一定的优点。如接地故障检测仪一方面对单相接地故障进行识别，另一方面还可以对故障进行定位。一般情况下接地故障检测仪会对配电网谐波电压与电流相位做出对比，并检测零序电流的流行，进而可以快速、准确的找出故障点。通过查阅很多的实践调查数据不难发现，使用接地故障检测仪要需要人工进行巡线工作配合，但是人工巡线工作作用量大，任务时间长，这样就无法实现故障快速定位了，所以现阶段对已有的接地故障检测仪要进行进一步的改进，要让接地故障检测仪变得更加智能，这样一方面提高了接地故障检测仪识别、定位故障的能力，另一方面也进一步的提高了配网自动化运行的安全性和稳定性。

3接地故障的日常防范管理

某厂单相接地故障多发生在天气潮湿的季节，故障部位大多为电缆故障，其中电缆中间接头处、电缆头固定处和施工意外损坏到了电缆的情况为最常见。例如，在1#110kV站与2#110kV站之间的35kV联络电缆中间头，就经常会在气候潮湿的季节发生绝缘下降，引发电缆单相接地的故障。又如，很多敷设在电缆沟中的6kV电缆中间头，由于处于相对较低的地势，电缆沟中极容易形成有一定深度的积水，电缆中间头长期浸泡在水中，水汽由缝隙缓慢侵入绝缘，在电场的作用下形成水树，最终引起短路故障。这些故障有一个共同的特点，都是因为绝缘中含水量变大造成的，往往是在中间头制作的过程中防水层的密封措施做的不规范造成的。因此，在电缆中间头制作安装时，应严格按照说明指导书的要求操作。其次，应该将电缆中间头放置于电缆沟中地势相对较高的部位，必要时可用支架支起。针对现场施工可能涉及到的直埋电缆区域的道路开挖，应在施工前向施工单位做好技术和安全的交底，严禁使用机械作业开挖，这样从技术和管理上在源头处杜绝电缆绝缘遭到人为和自然力的破坏。

4结论

现阶段配电网自动化系统运行中，单相接地问题是出现次数最多，影响最为严重的问题，如何更好地对单相接地故障进行识别，找出单相接地故障的发生原因，成为处理好故障问题的关键。结合上述分析我们认识到，合适的单相接地故障识别方式可以让我们第一时间发现、消除故障。

参考文献：

[1]郑顾平.配网自动化系统小电流接地故障定位方法[D].华北电力大学，2012.

[2]李娟，焦邵华.配网自动化中的单相接地故障识别方法[J].北京机械工业学院学报，2005，02：43-46.

[3]郑顾平，姜超，李刚，齐郑，杨以涵.配网自动化系统中小电流接地故障区段定位方法[J].中国电机工程学报，2012，13：103-109+197.

[4]李健东.基于馈线自动化的单相接地故障处理研究[D].华北电力大学（北京），2003.