配网自动化系统中小电流接地故障区段定位方法

配网自动化系统中小电流接地故障区段定位方法

杨佳鑫

国网江苏省电力公司镇江供电分公司 

摘要：小电流接地故障时配网自动化系统中较为常见的现象，这种故障会直接影响到配网自动化系统中电流的运行。针对这种情况，本文主要采取的控制方式是定位方法，通过对小电流接地故障区段进行实时定位能够有效避免故障的发生，从而降低配网自动化系统中存在的风险。

关键词：配网自动化系统小电流接地故障区段定位方法

在配网自动化系统中应用定位方法是当前保障电网稳定运行的最佳方式，同时也是配网自动化系统的安全保障。在配网自动化系统中采用故障区段定位方法，能够实时对故障区域进行监测，避免其故障区域范围扩大，从而降低配网自动化系统中故障的发生频率。就当前情况来看，故障区段定位方法已经取得明显的成效，但是，仍然存在部分故障区段故障原因不明显、电流不稳定等情况，针对这种情况，定位方式很难对其进行准确定位。所以，电力研究人员必须加强对故障区段定位方法的研究，使其定位能够更加精准，以此来保障配网自动化系统的稳定运行。

1、配网自动化系统小电流接地故障定位的方法原理

1.1配网系统线电流接线方式

在配网自动化系统中，要想实现故障定位必须采取开环线路和闭环线路两种结构形式，同时采用这两种结构形式，能够使配网自动化系统内部电流形成环路模式。当配网自动化系统中电流开始运行时，运行稳定的情况下，这两种机构形式即双源开关将会开通电路，配网自动化中的环路电流就会呈开环树状，这样就能够将电流顺利从变电站内部引出。

1.2小电流接地故障信息获取

小电流接地故障主要分为两种，即中性点不接地故障和消弧线圈接地故障，这两种故障形式具有不同的特征，并且发生的区域也不相同。就中性点不接地故障来说，该故障缺乏特定的接地系统。当配网自动化系统中的线路出现单线路接地故障时，这种情况就属于在故障点上接入零序电压源，因此造成整个线路电压值相同，感抗能力较弱，在没有发生故障的电路区域，其零序电压没有电压值。就消弧线圈接地故障来讲，消弧线圈在一定作用上能够对线路进行补偿，因此，在运行正常的线路中其电流运行值要高于零序电流。面对这种情况，即使当前线路发生接地故障，但是配电网受到的影响较小，仍然可以保证两小时以内的自动化运行时间。在配电网自动化系统中，针对不同的故障采取不同的信息获取方式，其中广域测量技术的应用较为广泛，这种测量技术能够更加准确的筛选出故障信息。

1.3小电流接地故障区段定位

针对小电流接地故障区段定位来讲，在定位时可以通过划分多个节点的形式对配网自动化系统线路进行分区。通常情况下，长段配网线路中存在的负荷开关数量较多，一般存在两到四个开关。当某一段线路的负荷数量较高时，必须在每一千米的位置上设置一个开关。在城市周边地带或者是农村这种区域较为宽广的地带，在确定开关设置数量时必须利用配电变压器来实现，一般情况下采用的方式是每3MVA设置一个开关[1]。在开关所处区域中存在零序电流，在对这些电流进行测量时，需要利用线路辐射来计算出电流干线和支线的数量，计算完毕后在根据电流区域进行测试范围的划分。在这一过程的基础上，利用专业设备对各区域的零序电流进行电流值测验，然后根据测验值找出线路中相邻故障点的准确位置，这样就能够顺利实现零序电流测量节点的准确性及其与线路末端之间的关系。完成以上程序之后就是要对收集到的故障点数据进行详细分析，通过分析能够发现配网自动化系统中每段电路中各节点之间电路的运行状态，同时也能够对电路中的故障进行实时监测，从而实现对小电流接地故障区域位置进行准确分析的目的。

2、配网自动化系统小电流接地故障定位方法的运用

2.1移动小电流接地故障的定位

在对配网自动化系统中小电流进行实际故障区域定位时，可以采取的方式是通过配管广域测量法进行故障监测，以此来确定故障区域的位置。从具体的角度来讲就是将两台测量电流的装置进行统一时间测量，然后根据两台测量电流装置的测量结果进行分析，找出测量中的电流信号，最后利用CSD网络传输的方式将电流信号传输到线路零序列电流测量区域，以此来实现对电路中的各部分电流进行详细信息记录的目的。通过对数据的比较可以看出，每段电路故障之间的数值都不相同，通过对比来确定故障的准确位置。在以上测量过程中，要将其中一台测量装置安装在变电站，另一台装置则要安装在输电线沿线区域，位于变电站的测量装置主要作用是完成母线零序电压信息的采集，位于输电线沿线区域的装置则主要作用是对电流信号进行采集。在这两种装置上都有设置特定的GPS微信系统，因此在测量过程中可以通过装置上的GPS来对故障位置进行监测，同时还能够对监测过程中信号的变化进行数据分析。

2.2固定小电流接地故障的定位

针对固定小电流接地故障的定位来讲，主要采取的方式可以是与移动小电流接地故障定位相似的定位方式。从具体的角度来讲，也就是说同样利用两台同步测量电流装置，然后根据两台测量电流装置的测量结果进行分析，找出测量中的电流信号，最后利用CSD网络传输的方式将电流信号传输到线路零序列电流测量区域，以此来实现对电路中的各部分电流进行详细信息记录的目的。但是与移动小电流接地故障定位不同的是，在测量过程中要设置多个测量点，这样是为了能够更加精确的确定故障位置

[2]。在这种方式的基础上还需要GPS卫星定位系统的配合，通过GPS卫星定位系统找出不同测量点的故障值，然后利用FFT来对故障值进行计算。最后，要建立信息服务端，只有建立信息服务端才能够及时对服务端信息进行处理，然后根据信息的处理值度故障区域进行准确定位。

3、结语

在配网自动化系统中，其能否正常运行直接决定这个电网运行效率。在配网自动化系统中实行小电流接地故障区段定位方式能够有效找出电网中存在的故障，并且能够对这些故障进行及时排除，以此来去报配网自动化系统的稳定运行。

参考文献

[1] 陈明. 探究配网自动化系统中小电流接地故障区段的定位方法[J]. 中国科技投资,2017(33):87,172. DOI:10.3969/j.issn.1673-5811.2017.33.074.

[2] 郑顾平,姜超,李刚,等. 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,2012,32(13):103-109.