配電網(wǎng)單相接地故障定位技術(shù)分析
時(shí)間:2022-05-23 09:56:57
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摘要:結(jié)合配電網(wǎng)單相接地故障存在的危害進(jìn)行分析,深入探索配電網(wǎng)單相接地故障定位技術(shù)的具體應(yīng)用,希望能夠促進(jìn)電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行,延長其使用壽命。
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);單相接地;故障定位
我國大部分中低壓配電網(wǎng)工程建設(shè),都是采用小電流接地方式。然而,小電流接地系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,一旦產(chǎn)生單相永久接地問題,將會(huì)使配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障。因此,合理應(yīng)用單相接地故障定位技術(shù),不僅能夠促進(jìn)電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行,提高供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)還能減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度[1]。
1配電網(wǎng)單相接地故障造成的危害
降低配電網(wǎng)供電安全性。配電網(wǎng)如果發(fā)生單相接地故障,人員須排查故障點(diǎn),并開展修復(fù)工作。在此過程中,配電網(wǎng)無法為用戶提供供電服務(wù)。減少配電網(wǎng)供電量。一旦配電網(wǎng)產(chǎn)生單相接地故障,須第一時(shí)間停運(yùn)故障路線,同時(shí)深入排查故障引發(fā)原因并進(jìn)行修復(fù)。由于這一過程操作復(fù)雜,消耗時(shí)間較長,導(dǎo)致故障范圍內(nèi)的配電網(wǎng)系統(tǒng)無法正常供電,從而降低供電量,不僅影響用戶正常用電,還會(huì)給供電企業(yè)造成一定經(jīng)濟(jì)損失。
2配電網(wǎng)單相接地故障定位技術(shù)的應(yīng)用
2.1阻抗法
阻抗法是配電網(wǎng)單相接地故障定位的常見方法之一,其原理如下:將配電網(wǎng)線路看做均勻傳輸線路,那么接地故障回路阻抗和電抗會(huì)和故障點(diǎn)到測量點(diǎn)的距離形成正比。通過計(jì)算配電網(wǎng)在產(chǎn)生單相接地故障時(shí)的測量點(diǎn)電阻或電抗,并將得出的結(jié)果除以配電線路的阻抗或電抗,結(jié)果是測量點(diǎn)與故障點(diǎn)之間的距離。在應(yīng)用阻抗法處理配電網(wǎng)單相接地故障時(shí),一些學(xué)者和專家深入研究了最小二乘法故測量阻抗參數(shù)方法,研究表明,這種方法能有效解決阻抗參數(shù)距離保護(hù)不精確這一問題。而采用故障分量分流阻抗法,能夠有效提高單相接地故障測距準(zhǔn)確性。但是這種方法在實(shí)際應(yīng)用中也存在一定缺陷,即容易受到配電網(wǎng)路徑抗組、電源參數(shù)等方面的影響,導(dǎo)致故障定位時(shí)產(chǎn)生偽故障點(diǎn)。
2.2行波法
行波法是建立在行波理論基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中,一旦線路受各種因素影響發(fā)生擾動(dòng),那么產(chǎn)生的電氣量會(huì)通過行波傳入配電網(wǎng)系統(tǒng)其他部分。因此,在配電網(wǎng)產(chǎn)生單相接地故障問題時(shí),可以通過行波信號(hào)測量故障距離。其原理主要是通過計(jì)算故障產(chǎn)生行波在母線和故障點(diǎn)之間來回時(shí)間,最后得出故障距離。可以將行波法分為三種,具體如下:第一,準(zhǔn)確測量行波從測量點(diǎn)到故障點(diǎn)的往返時(shí)間,從而確定故障點(diǎn)位置。第二,通過故障行波傳播到線路兩端時(shí)間和通信方式,對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行確定。第三,在以上兩種方法不適用的情況下,結(jié)合裝置發(fā)射的脈沖信號(hào)在裝置和故障點(diǎn)之間的往返時(shí)間,確定故障位置。由于我國大部分中低壓配電網(wǎng)工程建設(shè),都是采用小電流接地方式。所以故障點(diǎn)行波相對(duì)較弱,需要通過注入行波方式解決這一問題[4]。然而,由于配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,所以檢測難度較大。
2.3“S”信號(hào)注入法
這種方法的應(yīng)用原理是,采用母線TV將信號(hào)電流注到入故障相中,保證信號(hào)頻率在n次諧波和n+1次諧波范圍內(nèi)。在此基礎(chǔ)上,采用電流信號(hào)探測器對(duì)配電網(wǎng)線路進(jìn)行排查,從而找到故障點(diǎn)。這種方式相對(duì)于以上兩種方式而言,操作簡便、技術(shù)先進(jìn),并且在應(yīng)用過程中使用的設(shè)備較少,能夠在一定程度上減少成本支出,并且不會(huì)受到消弧線圈的干擾。若配電網(wǎng)中沒有安裝零序互感器也能夠采用這種方式對(duì)接地故障進(jìn)行定位[5]。然而,這種方法在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在一定局限性,即在諧波作用下,配電線路上電容的容抗會(huì)不斷縮小,導(dǎo)致注入的信號(hào)電流產(chǎn)生分流現(xiàn)象,影響定位準(zhǔn)確性。
2.4交直流注入法
采用這種方式對(duì)接地故障進(jìn)行定位時(shí),注入的信號(hào)容易受到配電網(wǎng)線路分布形式以及過渡電阻的影響。并且注入信號(hào)頻率與故障定位準(zhǔn)確性成反比,這種方法對(duì)電阻長度積作出了定義,并將其作為交流、直流方法選擇的主要依據(jù)。電阻長度積是配電網(wǎng)過渡電阻和線路的長度乘積。如果電阻長度積較小,可以注入60Hz交流信號(hào),如果較大,要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析,確定注入的交流信號(hào)[6]。
參考文獻(xiàn)
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[4]徐國春.配電網(wǎng)單相接地故障定位新技術(shù)研究[J].低碳世界,2016(30):37-38.
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作者:林俊融 單位:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局