配電網故障處理研究進展

汪柏松

摘 要：配電網在運行的過程中會受到多種因素的影響，產生不同的故障，從而影響配電網的正常運行。為了有效提高配電網的故障處理效率，就需要對配電網故障產生的原因以及類型進行總結歸納，尤其是其中的繼電保護裝置、單相接地故障處理等方面的問題進行深入性的研究，如此才能不斷的完善配電網故障處理技術，以此來保障配電網系統的正常運行與發展。

關鍵詞：配電網；故障處理；配電自動化

配電網故障處理總體上可以分為兩種類型，分別是相間短路故障與單相接地故障處理。這兩種故障處理方式是根據配電網故障產生的原因所進行的歸納，在實際的運行中發揮著各自的作用。相間短路故障處理長久以來都是配電自動化系統研究的主要依據，它能夠有效的提高配電網供電的可靠性。配電網故障的研究保障了配電網的供電性能穩定與安全，同時也給供電系統自動化發展提供了支持。

一、配電網特征以及故障類型

配電網的主要責任就是對電能進行分配，在這個系統中包含了幾種主要設備，即：桿塔、隔離開關、架空線路、無功補償電容以及其他的輔助裝置等。配電網會根據不同的需求來將電壓進行分配，而電壓就是主要的基點，將電壓分為不同的等級所相應的配網就具備什么樣的電壓，整體上分為了低壓配網、中亞配網以及高壓配網。隨著社會的不斷發展，用電需求量不斷的增加，相對的配電網建設規模也在擴大中，在這龐大的配電網建設中，任何一個環節都有可能會發生故障，由此影響整個配電網系統的正常運行。配電網一旦出現故障，供電穩定性就會受到影響，就需要進行及時的排查。經過長久的實踐總結，配電網故障類型主要有母線單相接地故障、小電流接地故障、負荷線路單相接地故障等，在這其中最為常見的就是單相接地故障，它會讓絕緣受損，從而帶來嚴重的損失。

二、配電網單相接地故障處理技術

配電網常見故障就是單相接地故障，此種技術已經在配電網故障解決中得到了推廣，根據相關的研究成果，將所使用的信號不同在處理方法上也是不同的，總體可以分為兩種，即外加信號方法和故障信號方法。外加信號方法細分為強注入法與弱注入法；故障信號法則是穩態信號法與暫態信號法。不論是哪種處理方法都需要根據實際的配電網單相接地故障產生的原因來進行選擇，可以是單獨使用也可以是混合使用。外加信號法主要就是通過電壓互感器來向接地線路進行特定頻率的交流電信號注入，以此來探測出故障產生的位置以及原因。故障信號法中穩態信號與暫態信號法都有著特定的方法來進行故障的處理，在此進行簡單的說明分析。

故障穩態信號常用方法有四種，分別是：

1.工頻零序電流比幅法

此種方法在實際的故障檢測中檢測靈敏度不高，而且容易受到線路長短。系統運行等因素的影響，如此在進行檢測時當規避影響因素，以保證其檢測靈敏度。

2.工頻零序電流比相法

此種方法在出線比較短、零序電流比較小的時候，很容易就會受到‘指針效應的影響，對于相位的判斷就不夠準確，同時這種方法對于過渡電阻與不平衡電流是不適用的，尤其是消弧線圈接地系統不適合此方法的使用。

3.諧波分量法

這種方法在使用的時候要進行5次的諧波法，若是發現電流在5次的諧波法使用中含量比較小，同時檢測的靈敏度并不高，就可以判斷此段電路出現了故障，只不過這種方法的可靠性較差。

4零序電流有功分量法

此種方法不會受到消弧線圈的影響，不過一般情況下故障電流里面有功分量的存在是很小的，同時還會受到三相線路參數不均衡的影響，在對其進行檢測的時候靈敏度偏低，自然可靠性也不高。

故障暫態信號常用方法，主要有兩種，分別為：

1.基于暫態特征頻段方法

這種方法在使用時，不用考慮消弧線圈的影響，不過卻是需要考慮到間歇性電弧接地的影響，使用時應當分清故障狀態在進行操作。

2.利用故障行波的方法

此種方法可以具體細分為兩類方法，即行波測距法和行波極性法。這兩類方法會根據故障所產生的特征來進行使用，若是故障點或者不連續點的反射波所造成的故障區域則是需要采用行波測距法來進行檢測；若是故障是母線電壓或者故障線路的極性關系所造成的，那么就需要采用行波極性法來確定故障產生的區段定位。

三、配電網故障處理自動化方法

（一）分布式智能控制技術

分布式智能控制技術可以有效的將分段器與重合器的優點進行綜合，從而以線路中的電流、電壓來作為判斷故障出現的基本。它在實際的故障處理中展現出的優勢有幾點，分別是：首先，它可以最快速的對已經失去控制的故障電流進行判斷，然后再對現有的網絡進行重組，同時通過計算來選擇合適的開關位置；其次，可以選擇智能負荷開關與斷路器進行相關的網絡重組，這樣能將各自的優勢都充分展現出來，以此來完成對開關的保護操作，實現對故障區的有效隔離；再次，可對故障點進行提前的隔離關閉，對與之相關的負荷開關進行有效把控，以此來防止出現二次故障或短路的情況；最后，形成相對獨立的通信形式，可以有效減少對主站的依賴性，相互之間進行獨立信息溝通。這樣的故障處理技術一般都是用在智能配電網故障中，不過，隨之智能化技術的深入性研究，即使是普通的配電網故障也是可以使用一二的。

（二）故障點自動定位技術

智能化自動技術水平比較低的過去，一旦配電網出現故障，很難對其作出準確的定位，這樣不利于故障的及時排除。一般情況下，環境好的區域段，出現故障比較容易進行定位，而環境差的區域段，在進行故障定位時就比較困難。為了改進這種狀體，就需要對整個電網系統中的各部分進行優化升級，尤其是數據采集與故障指示方面，借助智能化技術，在各個電網主控制站進行自動化設置安裝，以此來進行系統數據的采集與故障檢測工作。由計算機技術來控制電網系統，能夠在最短時間內發現故障，并確定故障產生的區域。

總而言之，隨著現代化進程的加快，對于電力需求的量也在逐漸增加，關于配電系統故障的影響也越來越深。對于配電網故障形成的原因相關技術人員進行了大量的研究，從而逐步的掌握了配電網故障類型與特點，針對這些故障原因來進行解決，能夠有效的促進現代化經濟建設的發展。結合配電網故障產生的原因及修復方式提出了配電自動化發展的預案，指明了配電網未來的發展趨勢。

參考文獻：

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