配网自动化系统小电流接地故障定位方法

陈 楠

（国网江苏省电力公司南通供电公司,226300）

配网自动化系统小电流接地故障定位方法

陈 楠

（国网江苏省电力公司南通供电公司,226300）

在配网自动化系统中，小电流接地故障较为常见，会给电网的运行带来不良影响。基于这种情况，本文对小电流接地故障的定位方法展开了研究，以期通过实现故障快速定位及时排除配网自动化系统故障，继而使电网运行过程中的风险得到有效降低。

配网自动化系统；小电流接地故障；定位方法

0 引言

在配网自动化系统中，故障定位是至关重要的系统功能，能够为系统的稳定运行提供保障。采取故障定位方法，可以使故障出现的范围得到缩小，从而使系统故障处理效率得到提高。但是，小电流接地故障具有故障原因不稳定和故障电流不明显等特点，难以实现故障定位。因此，相关人员有必要加强小电流接地故障定位方法的研究，以便为电网的稳定运行提供更多保障。

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，将采取开环线路和闭环线路两种线路结构形式。利用双电源形式，则能够形成系统线路环状结构。在系统正常运行时，双电源开关将会断开，配电线为开环树状辐射接线结构，会从变电站引出。

1.2 小电流接地故障选线

在配网自动化系统出现小电流接地故障时，不存在故障的线路带有线电压。如果故障为间歇性弧光接地故障，线路中性点电荷将无法得到释放，从而导致线路中出现弧光接地电压，继而导致线路绝缘性受损。此时，线路容易出现相间性短路，还要及时从母线的多条配电线路中找出故障线路，从而及时进行故障排除。这一过程被称之为故障选线，需要根据故障特征完成故障发生区段的查找。

1.3 小电流接地故障信息获取

小电流接地故障可以划分为中性点不接地故障和消弧线圈接地故障，拥有不同的故障特征。在中性点不接地故障中，中性点缺少有效的接地系统。如果某一线路出现单相接地故障，就相当在该点上接入了零序电压源，所以整个线路感抗较低，线路上各点的零序电压值基本相同，非故障线路的理论零序电压则为零。在消弧线圈接地故障中，由于消弧线圈能够实现线路补偿，所以正常线路的电流幅值要比零序电流大。此时，线路虽然发生接地故障，但是配电网依然可以拥有不超过2h的自动化运行时间。根据不同故障的特征，并且利用广域测量技术完成各测量点数据的获取，就可以得到接地故障信息。

1.4 小电流接地故障区段定位

在实现小电流接地故障区段定位时，配网自动化系统可以利用多个节点进行分区。一般的情况下，长段配网线路有2-4个负荷开关。如果某区域拥有密集的负荷，还要每1000m完成1个开关的设置。在城市郊区或农村，则需要根据配电变压器容量进行开关数量的确定，通常可以采取每3MVA设置1个开关的方法。对开关位置的零序电流进行测量时，还要根据线路辐射结构完成干线与支线的计算，然后根据不同区域完成测试范围划分。在此基础上，采用特定装置采集各区域零序电流实际分布数额，然后使用测点相邻矩阵方式描述故障与节点，就可以完成零序电流测量节点与线路末端间的关系表示。最后，完成对各故障监测点的数据的分析，则可以表示出两个节点间配网线路运行情况，继而完成小电流接地故障的具体位置分析。

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

在实际进行移动小电流接地故障定位时，可以利用配管广域测量方法实现故障定位。具体来讲，就是完成2台能够实现同步测量的电流装置的设置，然后将装置测量得到的电流信号利用CSD网络传输到线路零序列电流测量段，从而完成不同时间段内测量段电流位置信息的记录。通过比较，则能够得到故障区间的相对数值，从而实现故障的准确定位。在这一过程中，两台装置分别要安装在变电站和输电线沿线，前者用于完成母线零序电压信息采集，后者用于进行电流信号的采集。由于装置上设有CPS微信系统，所以可以利用GPS信号脉冲完成信号的及时采集，并且实现信号的统计和同一时段GPS相位的记录。值得注意的是，由于不同地区接收到的脉冲相差不超过1μs，因此还要以上升信息为触发信号进行GPS秒脉冲信号的统计，以确保信息采集与处理能够保持同步。

2.2 固定小电流接地故障的定位

在定位固定小电流接地故障时，可以采取类似的故障定位方法。具体来讲，就是同样需要完成2台能够同步测量电流装置的设置，并且分别在变电站和输电线沿线进行母线零序电压和电流信号的采集。但不同的是，需要在线路上完成多个测量点的设置，以便实现故障定位。在此基础上，还要利用GPS卫星定位系统完成不同测量点的秒脉冲信号的记录，然后利用FFT完成电压和电流信号在GPS系统中的相位的计算。最后，需要完成信息服务端的建立，然后实现服务端分化处理，并且根据分化例数完成故障区间的计算。

3 结论

能否确保配网自动化系统正常运行，将对整个电网的运行起到重要的影响。而掌握小电流接地故障的定位方法，则能够尽快实现配网自动化系统接地故障的定位，所以能够通过及时排除故障确保系统的稳定运行。因此，相信本文对该种故障定位方法展开的研究，可以为相关工作的开展带来一些启示。

[1]薛永端,徐丙垠,李天友等.配网自动化系统小电流接地故障暂态定位技术[J].电力自动化设备,2013,12:27-32.

[2]刘瑞.小电流接地故障定位方法及其应用研究[J].轻工科技,2015,09:61-62.

[3]田书,王晓卫,王娟娟.小电流接地系统输电线路故障定位新方法[J].电力系统及其自动化学报,2011,01:52-57.

Small current grounding fault location method for distribution network automation system

Chen Nan
（State Grid Jiangsu electric power company Nantong power supply company,226300)

In the distribution network automation system, the small current grounding fault is more common, it will bring bad influence to the operation of the power grid. Based on this situation,the small current grounding fault location methods are studied,in order to realize fast fault location and troubleshooting of distribution automation system,and then make the risk in the process of power grid operation effectively reduced.

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