配电网接地故障负序电流分布及接地保护原理研究

配电网接地故障负序电流分布及接地保护原理研究

陈嘉雯

(广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞523000)

摘要：人们的生活离不开电，有了电，我们的生活才能够变得丰富多彩，有了电，电脑才能运行，家电才能正常使用，人们的工作和生活才能井然有序地进行下去。在整个电力网系统中，配电网起着十分重要的作用，一般情况下我们把配电网分为城市配电网、工厂配电网和农村配电网。配电网在工作中容易发生故障，比如最常发生的接地故障,一旦发生故障，就会给人们的生活和工作带来不便，如何能够精准的检测并隔离接地故障线路，是电力从业者需要研究的一个重要目标。本篇文章主要对接地故障负序电流分布进行简单的分析,从而提出负序电流接地保护原理。

关键词：配电网；负序电流分布；接地保护

电网是我国国民经济和社会发展的重要公共基础设施，近几年来，我国对配电网建设的投入正在不断加大，配电网发展也取得显著的成果，但是和发达国家相比，我国的用电水平还比较落后，我国的用电浪费现象还比较严重，城乡区域用电发展也不平衡，供电质量还有待改善。配电网络是一个庞大而且十分复杂的结构体系，网络结构由于故障或者负荷转移操作中开关的开合，会经常发生变化。我国相关部门指出，加快建设城乡统筹、安全可靠和环境友好的配电网络设施十分重要，这不仅能够保障民生和拉动投资建设发展，还能够带动我国制造业水平提升，对于促进经济快速增长、加快改革和调整我国产业结构等具有十分重要的意义。配电网在电力网络中起着十分重要的电能分配的作用。由于配电网线路十分复杂，意外事故发生的几率也较大，一旦发生意外事故，将直接影响到电力系统的安全稳定和经济的正常运行。因此，能够准确判断故障地点并排除故障是保证电力系统安全稳定运行的前提。

1配电网接地故障问题分析

我国现在采用的接地方式有三种：中性点经高阻接地、中性点不接地和中性点经消弧线圈。在这三种不同的接地方式中，中性点一般情况下对大地都是处于结缘状态，在运行过程中发生单相接地故障时，电网中产生的短路电流会相对较小，对地电压也很低，所以不会发生特别严重的事故问题，即使发生了单相短路的的问题，用户也不需要切断电源，其它设备同样也可以正常运行。

随着科技水平不断提高，现代的电子技术产业正在以十分迅猛的速度发展，各种传媒技术也得到了普遍运用，城市用电量也在不断提高。为了能够满足城市的用电需求，电缆被用在各个电网当中。这就使得电线和电缆混合在了一起，如果这个时候发生接地问题，就会使得电容电流迅速升高，长时间在这种情况下运行，就会将故障范围不断扩大，引起两点或者是多点发生短路，有时候甚至会破坏系统的绝缘性能，使电网不能安全运行。所以工作人员要学会迅速找出故障部分，并找出解决方法排出故障，提高配电网的自动化水平，保障人们生活和工作的正常开展。

2负序电流接地保护

经过长时间的研究得出：单相接地故障所产生的负序电流是由故障点流向整个电网系统，其中大部分经故障线路流向电源。故障线路负序电流远远大于非故障线路，方向和故障相电压保持一致，与流向系统的负序电流方向相反。负序电流的接地保护可以安装在开关柜或FTU上，能够起到在配电自动化中很好的隔离故障线路的作用。单相接地故障产生的负序电流在系统中的分配是不受中心点接地方式的影响，因此负序电流接地保护原理可以在各种中性点接地方式中使用。

3配电网接地故障负序电流分布以及接地保护的原理研究

三相负荷的不平衡就会导致负序电流的产生，由于三相负荷的不平衡，才导致中性点发生偏移，系统中便会出现负序电压和负序电流。其中最简单的解决方法及时最调整单相和三相负荷，使三相负荷处于平衡。我们可以根据电力系统在正常运行时负序电流分量很小，几乎为零，而当系统出现不对称故障时，随之就会产生很大的负序分量电流，通过检测负序电流的大小来判断线路是否发生故障。

当前，我国的经济水平的不断提高，对电网的需求和建设速度不断加快，在电网系统中，以电缆为主的配电网占有很大的比例。其中大多数以电缆为主的配电网没有采用传统的不接地系统，这些电缆主要是采用消弧线圈接地方式。采用这种设计是因为考虑到传统接线方式不足以释放出电缆配电网高电容电流所产生的能量，因为中性点一般是导电的而不是绝缘的。

4小电流系统接地故障处理的措施及方法

在小电流系统的运行中，一旦出现了很大的负序分量电流，就证明这个系统中存在一定的接地故障问题，此时工作人员就应该及时的采取措施来解决这些故障。在工作的过程中，

值班员在发现小电流系统出现接地情况后，需要立即做好记录，将相关问题及时上报给上级领导，然后依据相关的指令查找出发生故障的位置，在寻找故障原因的过程当中，值班员也可以通过现场的实际情况选择合理的查找方法，灵活变通，如：可以先通过检查相关电气设备的运行情况进行排查，确定电气设备正常运行之后，对其他设备在进行逐一排查。在排查过程中，工作人员要时刻注意每个区域内的功率是否平衡，消弧线圈是否是正常的补偿状态。在完成上述操作的基础上，还需要将母线的无功补偿电容器短路开关断开，判断接地故障的发生点。一般情况下如果某一线路的断路器拉开之后，接地故障现象消失，就可以判断出那条线路出现了接地故障。这样就可以立即将掌握的情况汇报给相关的技术人员，按照技术人员的指示做出故障排查处理。

在有些情况下采取上述措施后，工作人员依旧不能判断出故障点的相关位置，此时可以考虑母线设备是否出现接地故障而引起问题的产生，或者考虑是否是由于两条线路同相接地面引起问题的产生。由于可能产生故障的原因多种多样，这就需要工作人员不断提高自身的理论知识和实践能力，同时国家也应该重视对电路方面人才的培养，培养更多的专业人才，同时积极学习发达国家的先进技术，对我国的电力系统进行改进和完善，保证我国电力系统的正常运行。

4.小结

发生电网接地故障后所产生的负序电流会从故障点流向整个电力系统，其中大部分会从故障线路上流向电源。故障线路中的负序电流远远高于非故障线路，它的方向与故障相电压相同，和流向系统的负序电流方向相反。由于单相接地故障产生的负序电流在系统中的分配不受中性点接地方式的影响，所以负序电流接地保护的原理可以应用于各种中性点接地的方式中。在一些小的电流系统的运行中，如果出现接地故障现象，值班人员一定要高度重视这个问题，不可掉以轻心。工作人员要在发现故障现象之后，要及时采取相关措施来解决问题，要准确判断出故障发生的位置，及时对故障点进行处理。在整个工作的过程中，不仅需要保障整个电力系统的正常运行，还需要保障每一个工作人员的人身安全，以便更好地为人们的工作和生活服务。

参考文献:

[1]方昌林，徐刚.电气测量仪器[M].北京:化学T业出版社，2006.[2]单成祥.传感器的理论与设计基础及其应用[M.北京;国防T业i版社，1999.

[2]中国电机工程学会自动化专委会配电自动化分专委会秘书组。配电自动化专委会学术讨论中关注的问题(ThesexretarygroupofdistributionautomationsulcommitteeofautomationcommitteeofCSEE.Theattentionproblensinthediscussionofdistributionautomationcommittee)[J].电网技术(PowearSyetennTechnology),1999,23(1):68-69.

[3]王旭，付亚平,霍尔传感器测量精度影响因素的研究.].媒矿机郴2008.(2).

[4]董高峰.浅析霍尔电流传感器的应用.[J].自动化博览，2005，（2）.