配電網接地故障的診斷與解決

摘 要：隨著我國經濟建設水平的快速發展和電力輸送設施的不斷建設發展，使得社會的用電量急劇增加，但是由于我國城市規劃建設存在著電網分布不合理的情況，導致輸電網絡故障數量和故障形式不斷增加，配電網接地故障就是其中的一個典型故障，文章將對配電網接地故障的診斷與解決進行深入的研究和探討。

關鍵詞：配電網；接地故障；診斷與解決

前言

配電網接地會造成配電網絡中的電能不斷流失，同時也會對接地線所在的電網環路造成極大的破壞，對地面人員的人身安全更是有極大的威脅，所以對這樣一種危害性較大的輸電網絡故障的診斷和解決，電網運維人員要有科學、合理、安全的方式方法，只有這樣才能在保證安全的情況下，又好又快的解決電網故障，提高供電效率。

1 配電網接地故障的現狀

在當前的輸電線路故障中，小電流接地系統單相接地故障的解決，一直是困擾著電力運維部門的重要難題，而這一問題也并不是少見的問題，在電力局的電力供應故障記錄中，每年造成停電的輸電線路故障最多的就是配電網接地故障，占到了所有電網故障的40%，面對這樣一個頻發卻又解決困難的輸電線路故障，相應的故障位置診斷和解決卻一直沒有實質性的進展，在輸電線路的運維工作中對配電網接地故障還在使用舊有的，分割母線法和拉路試驗法進行診斷和修復，分割母線法是對線路故障的檢測手段，是問題分割法在配電故障診斷中的應用，主要是基于發生供電故障的地區和線路中電壓的變化，來對發生故障的母線進行排除，然后利用拉路實驗法來對線路的接地位置進行確定，進而由線路維護部門進行接地線路的維修。

這一維護方式最主要的問題就在于時間，需要的維修時間太長了，最短也需要一個小時的時間，線路比較復雜的維修時間根本無法確定，這給企業和城市市民的生產生活都帶來了嚴重的影響[1]。

2 配電網接地故障的診斷與解決辦法

2.1 阻抗法

阻抗法是配電網接地故障中實用性比較強的故障位置診斷方法，在阻抗診斷法中，故障的檢測原理是假設整條線路為均勻的電流的介質，其中的電阻是均勻的，在不同的線路故障中，整個線路的電阻與測量點到故障點的電阻成正比，再結合線路回路的電阻參考值，進而通過計算故障時測量點的電阻值除以線路正常運行時的單位電阻值，就能夠大致確定線路中故障點的位置，這種故障診斷方法因為不需要進行故障線路的巡線操作，所以檢測的時間較少，能夠在短時間內測定線路故障點的位置，提高了配電網接地故障的檢修效率。

抗阻法具有檢測時間短，檢測投資少的優點，但是同時在檢測過程中會受被檢測電網路徑的限制，一旦被檢測電網中的回路較多，那么阻抗法需要考慮和計算的參數就會以數量級為單位增加，導致故障點測算難度加大，所以阻抗法只適用于對較為簡單的線路進行檢測[2]。

2.2 行波法

輸電網絡因為本身是電能的一種傳播通道，所以在運行過程中會產生一種信號波動，在發生線路故障時，這種線路波動會發生變化，電流因為在線路中的運行遭遇障礙，所以本身的波動性產生了變化，行波法就是對這些因為障礙而產生的行波進行檢測，從而實現對故障點位置的判斷，通過對故障點發出的特殊行波在電力環路中運行一周所需要的時間，或者利用故障行波到達線路兩端的時間差，結合線路的長度數據進行線路故障位置的定位。

行波法具有線路故障診斷準確的優點，能夠依據故障行波對故障位置進行準確定位，但是在實際的線路故障診斷中，因為一些低級電網連接混亂，連接點多，線路中的連接點造成的行波也在電力環路中來回穿梭，導致很難在復雜的行波中分辨哪一個是配電網接地故障形成的行波，在實際應用中還有很多問題沒有解決[3]。

2.3 信號注入法

信號注入法是依靠故障發生時，暫時閑置的電壓互感器注入交流信號來實現故障位置的診斷的，因為在發生配電網接地故障時，輸電線路中有一相是接入地面的，這時在三相電壓互感器的中性點注入特殊信號，信號就會沿著大地傳送，在經過配電網接地位置流回電網，線路維修人員可以在線路監視系統中看到這一特殊信號，從而確定接收到特殊信號的線路就是故障信號，進而通過信號循跡原理就可以實現故障位置的定位[4]。

信號注入法最大的優點就在于，可以在環路鏈接復雜的電網環境中進行工作，并能在復雜的輸電環路中準確的找到故障地點，與巨大的優勢相對應該檢測方法也有很大的劣勢，因為注入的信號很容易受到PT容量限制，在復雜的輸電環路中信號會被分布式電容分流，造成信號強度的減弱甚至消失，導致故障線路的定位變得困難，如果所尋找的接地線絕緣體并不是完全被電流擊穿，而是微小的穿孔造成了輸電線路的間歇性電弧現象，那么信號注入法的檢測信號就會變的模糊不清、時斷時續，給故障線路的選線和故障位置的確定都造成極大的困難，而且不停的進行特殊信號注入，會影響到正常線路的輸電運行，過強的信號甚至會導致線路絕緣體的二次穿孔，造成新的線路接地現象，異常信號的持續輸入也會引起線路監控系統的警覺，很可能會造成斷路保護器的虛警，導致跳閘斷電。

3 結束語

配電網絡的接地故障是影響供電安全、破壞輸電網絡、危機人民群眾生命財產安全的嚴重電力故障，在這一故障的診斷和解決中，線路運維人員一定要本著人民群眾生命財產安全至上的原則，運用科學的方法，切實提高線路診斷維修質量和效率。

參考文獻

[1]石勇.基于DSP和小波包重構算法的配電網接地選線裝置研究[D].天津大學，2004.

[2]李紹文.輻射狀配電網接地故障診斷方法研究[D].昆明理工大學，2003.

[3]黃永.配電網線路高阻故障在線識別方法研究[D].重慶大學，2012.

[4]田永超.中壓配電網單相接地故障在線定位系統的設計與實現[D].華北電力大學，2013.

作者簡介：黃夢一（1981，1-），男，籍貫：福建省泉州市，職稱：調控中心配調班調度員，研究方向：配網調度經濟運行。