配电网单相接地故障定位技术的研究与应用策略

配电网单相接地故障定位技术的研究与应用策略

冀石 ,王功臣 ,李少群 ,张莹

国网吉林省电力有限公司四平供电公司 吉林 四平 136000 

【摘要】现阶段，在我国6.00kV-35.00kV中压配电网技术系统中，大多选择和运用中性点不接地技术方式，或者是中性点经由消弧线圈接地技术方式，客观上存在着发生单相接地故障的可能性。在配电网技术系统发生单相接地故障之后，如果未能采取有效技术方法迅速完成故障定位过程，通常会导致配电网技术系统故障无法得到及时处理，影响破坏配电网技术系统的总体运行技术质量。文章将会围绕配电网单相接地故障定位技术的研究与应用策略，展开简要的阐释分析。

【关键词】配电网技术系统；单相接地故障；定位技术；应用策略；探讨分析

在我国现有的电力技术系统内部，电源中性点实际使用的接地技术方式，通常与电力技术系统的供电过程可靠性问题、技术操作工作人员的人身安全问题、电气技术设备的绝缘安全问题、过电压问题与继电保护问题、电气设备间的通信干扰问题，以及接地技术装置选择问题等高度相关。源于我国电力技术系统中实际包含的电压等级数量较多，客观上导致具备不同电压等级的电网技术系统的中性点接地技术方式也呈现出明显差异。在早期发展阶段，我国电力技术系统内部电源中性点的接地技术方式主要有三种：中性点不接地技术方式、中性点经阻抗接地技术方式，以及中性点直接接地技术方式。当前历史发展阶段，我国较为常用的小电流接地技术方式，主要涉及中性点经消弧线圈接地技术方式（谐振接地技术方式），以及中性点不接地技术方式，除此之外，针对部分数量比例的发电机技术设备中性点，选择运用经高电阻接地技术方式。

一、故障指示器技术组件基础概述

当前历史发展阶段，故障指示器技术组件凭借自身造价成本相对低廉，以及施工技术操作步骤相对简单便捷等优点，已然实现在配电网技术系统故障定位技术领域的广泛充分引入运用。如果将故障指示器技术组件安装设置在配电线路技术组件之上，则在配电网技术故障问题发生之后，故障指示器技术组件将会遵照故障问题发生技术点位前后，基于电气技术信息方面呈现的差异性表现，具体找寻确定已经发生技术故障问题的配电线路技术组件区段，继而执行翻牌报警技术动作。在获取到翻牌报警相关技术信息之后，相关技术工作人员，将会遵照输电线路技术组件沿线实际展示呈现的相关技术信息，快速而又准确地找寻并且确认已经发生技术故障问题的输电线路技术组件区段，并且将其与处在正常稳定运行技术状态之下的配电网输电线路技术组件，择取和运用适当方法展开隔离处理技术环节。然而，受多种技术因素和环境条件因素影响制约，传统配电网故障指示器技术组件的具体使用过程，普遍存在着技术性数据信息采集获取过程精确程度较低、技术故障定位环节可信程度较低、供电技术活动过程可靠性程度较低，以及适用性相对较差等问题。鉴于上述问题长期持续存在，客观上有充分必要性和迫切性研究开发形成基于智能传感器技术方法支撑基础上的配电网故障定位技术系统，继而支持实现围绕配电网系统线路组件故障问题的精准化判断确定目标和迅速化排除处置目标，助力提升配电网系统线路技术组件运行过程中的总体可靠性，助力提升供电公司的服务工作环节总体质量水平。

笔者参与的技术研究开发项目是《铁东区供电中心基于自感应取电技术的配电网故障定位系统的研制与应用》。

本次项目致力于研究形成一种运用新型智能传感器技术组件基础之上的围绕配电网加以运用的故障检测与定位技术系统。

智能传感器技术组件借由CT取电技术模块，从输电线路技术组件实际传输的电流技术信号中获取能量，继而为自身提供电源支持，借由运用罗氏线圈技术结构推进完成线路电流采集技术环节，运用电场传感技术方法精确化测量获取输电线路技术组件中的电压技术参数，借由基于近距离无线通信技术形态的分布式同步录波技术方法，支持完成围绕技术故障波形的录制环节。在故障定位技术系统具体化运行使用过程中，借由围绕实际涉及的波形数据信息内容推进开展筛选处理环节与分类处理环节，确保完成同时具备高效性特点和准确性特点的故障定位技术过程。

围绕单相接地技术故障问题展现的判断准确率，是推进开展故障指示器技术组件研究开发与测试工作过程中需要关注重视的指标项目之一，通常还是确保配电网系统持续呈现出安全稳定运行状态的关键性保障条件，围绕配电网线路问题开展的精确化判断确定工作环节，以及快速化隔离处置工作环节，曾经长期持续获取到来源于设计职能部门、生产制造职能部门，以及运行管理职能部门的高度充分重视。

如上所述的故障定位技术系统，对配电网系统的日常化设备管理工作过程、线路技术组件运行维护工作过程，以及调整提升供电技术过程可靠性方面，均发挥着极其关键且不容忽视的影响作用。

二、接地故障检测技术原理

本次研究项目择取运用基于暂态量零模基础上的参数识别技术方法，指向小电流技术系统中实际发生的单相接地技术故障推进开展检测处理环节与识别处理环节。健全状态元件技术参数在故障问题发生前后无明显变化，故障状态元件技术参数在故障问题发生前后呈现明显变化。源于配电网系统内部线路技术组件的长度存在有限性，因此配电网线路技术组件在一定频带范围的物理模型可以采用模型展开等效简化处理。接续再遵照线路零序阻抗串联谐振、并联谐振公式，在频率参数项目介于150.00-1000.00Hz的特定频带范围内，电感补偿作用可忽略不计，中性点非有效接地配电技术系统发生单相接地故障问题后对应的零序网络图，以及经由等效简化环节获取的电容模型如图1所示。

图1：零序网络等效图与零序等值简化电路图

在择取运用单端口网络技术结构的参数识别基本思想条件下，健全状态线路技术组件和故障问题发生点位背侧均可以被等效处理为对地电容，其电压技术参照项目和电流技术参数项目的基本关系参见公式（1）：

（1）

     在公式（1）中，、、分别表示的是线路对应的零序电流参数项目数值、电压参数项目数值和对地电容参数项目数值之和。由此，在已知线路的零序电流参数项目数值和电压参数项目数值条件下，借由运用公式（1），通常就能计算求解到线路对应的等效电容参数项目数值。在单相接地技术故障问题实际发生之后，故障线路技术组件的暂态零序电流参数项目与实际参考方向彼此相反，所以故障线路技术组件的零序电容模型参数项目数值为负值，因此该技术特征可视作开展单相接地技术故障问题检测工作环节的重要参考依据，具备相对充分的实际化参考运用价值。

结束语：

综合梳理现有研究成果可以知晓，单相接地技术故障问题，是配电网系统中较为常见的技术故障问题表现类型，采取适当措施及时精准确定单相接地技术故障问题的实际发生位置，并且运用适当措施展开解决处置，能确保配电网技术系统长期持续维持良好稳定的运行技术状态。

参考文献：

[1]邓晓风,李景禄,徐雄军,伊国强.基于动态接地方式的配电网单相接地故障区域隔离[J].电气自动化,2023,45(01):59-61.

[2]郑雅玲,韩永霞,余菲,陈燕萍,张易民,夏子鹏,谢天权,柏林.基于配电网全架构精确电磁暂态模型的VT一次侧过流机理及影响因素分析[J].广东电力,2023,36(01):48-58.

[3]李金东,王勇,王猛,钟当书,秦建翔,邵文权,丁涛.基于二次扰动的配电网单相接地故障有源电流消弧方案[J].电网与清洁能源,2022,38(12):72-78.

[4]陈汉超,万家伟,方书博,李迪.高漏抗式消弧线圈的配电网单相接地故障状态研究[J].电工材料,2022(06):72-74.