配电网接地故障分析与判断[范文]

1  绪论

1.1选题背景以及意义

电力系统是三个大的局部构成的，这三个大的局部各自是发电局部、输电局部以及配电局部。因为在电网的建立中，配电网的建立并没有惹起太多的注重，因而，配电网络的设计、布局和运转长此以往都处于单薄环节。然而配电网络身为全部零碎电力系统的一个局部，它与用电客户的联系十分紧密，配电网络的平安牢靠的运转对于用电负荷来说有着十分重要的作用。跟着国内经济的疾速开展，工业的急速兴起，用电量的大幅增加，广泛的用电客户对电网的供电标准也在随之进步。因为配电网络覆盖的范畴极为广泛，而且出线，进线的数量也是十分多，所以在线路某段产生接地系统故障时分，假设能够急速地检查、发现、然后切断故障，从而快速地修复用电客户的供电，对保障供电的牢靠性是起着不可磨灭的作用的。那么为了顺应广阔用电客户的新的供电须求，对配电网络的相干不足做出深化而整体的钻研是十分必须的。

配电网接地简单网络接线

1.2国内外研究现状与分析

在电力零碎系统的研讨范畴，中心点不接地的配电网络的问题选线长此以往是这几年研讨的热点之一。如今已经有很多种问题选线的办法被提议了，下面分别对国内国外已有的较为完善的研讨办法进行介绍剖析。

1.2.1国外现有研究方法简介

在20世纪初期，国外就曾经开始对系统采取中心点没有有效接地的运行方式下的配电网络的选线设备做出了大量的研讨。在原来苏联时期，系统采取中心点没有有效接地的运行方式的使用十分广阔，他们也十分注重对于采纳系统中性点没有有效接地的配电网络接地保护机理和以及对故障选线设备的研讨和开发，并且已经成功的开发出了几代选线的设备。下面对国外的一部分办法进行介绍。

（1）零序电流比幅值法

引用《电力系统分析》教材可知：“在中心点不接地零碎系统中发生单相接地问题时，由于问题线路中的零序电流的幅值与没有问题线路中的零序电流的幅值是不一样的，问题线路的零序电流在幅值上等于全系统没有故障线路中零序电流幅值的代数和，所以问题线路中的零序电流幅值是最大的，因为零序电流的幅值在问题线路和没有问题线路是有差异的，所以问题选线能够通过比较零序电流的幅值大小的形式来进行，但是由于电流互感器的不平衡电流容易干扰到原本的零序电流，并且线路有多长、接地阻抗有多大都会干扰测量到的零序电流的精确率，另外，如果是在零碎系统采纳的是中心点经过消弧线圈接地的运转模式下的配电网络，由于消弧线圈会流有电感性的电流，和线路自身的容性电流会互相消除，具有补偿作用，因此零序电流会十分小，以至于难以测量到，所以没法利用该方法”。

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（2）逐条拉线法

引用《电力系统分析》教材可知：“如果电力系统中的某一段线路产生了单相接地问题，那么通过序网络图的剖析可以得到，问题线路中必然会有零序电压的产生，那么将某一段线路拉开后，如果零序电压不见了，则可以判别是被拉开的该线路发生了接地问题，否则就是没有发生接地问题。该方法的长处在于容易可行，操作便利，而短处则是任务量大，须要人为的将线路一段一段的拉合，逐渐的通过试错来寻找问题线路”。

1.2.2国内现有研究方法简介

从20世纪50年代末起，国内也对中性点非有效接地的配电网络产生单相接地的维护办法的钻研就从未停止过，在此期间有许多种故障选线的措施被提议。

中国最早制造成功的针对中性点非有效接地的配电网络产生接地故障的维护设施是依据产生短路故障之后，故障线路电流首个半波极性的特征。在80年代中期的时候，中国成功的制造出使用微机来处理排查接地故障的维护装置，也就是现在称呼的微机保护，其代表是来自华北电力大学开发出的MLA-98型故障选线的维护设施，此设施是依据零序电流的五次谐波在相位上的差别而制做成的；在北京自动化研究所也开发出了一种检测零序电流产生的五次谐波在幅值和方向上的差别来做故障选线的维护设备。下面对部分其他学者提议的方法做出介绍和剖析。

三相对地电压矢量图

（1）S注入法

引用《中压配电网故障选线研究》教材可知：“该方法也不须利用问题信号的特征量，而是向系统里注入特别的信号电流，该信号电流的频率与原电流的基波及其各次谐波的频率都不相同，因此能够避免其干扰，当配电网络中的某条线路产生单相接地问题时分，则该线路的电压互感器一次线圈被短路掉了，那么从该电压互感器二次侧注入的电流信号会通过问题线路来流到问题接地点，如果线路中检测出了该电流信号，则表明该线路产生了接地问题，S注入法方法的好处是当配电网络仅有两相电流互感器时，该方法仍旧可以完成问题选线，缺点在于，若零碎系统经高阻抗接地时或者不接地那么很难检测到十分小的注入电流信号，此外，若系统是经过消弧线圈接地时分，谐波会对注入的电流信号产生十分大的干扰，就会没法检测到注入的电流信号，造成没法完成问题选线”。

(2)五次谐波分量法

引用《中压配电网故障选线研究》教材可知：“在电力系统中有着N多的非线性设施，比如消弧线圈，接地电阻和变压器线圈等等，当系统发生问题时，由于这些电气设施的非线性干扰，问题电流中定会产生高次的谐波电流，其中产生的五次谐波分量最多，由于消弧线圈补偿作用对零序电流五次谐波分量的补偿而言，是永远的低于其对基波分量的补偿的，因此可以使五次谐波分量变为判别量，利用上述零序电流比幅值的措施来将零序电流改为五次谐波分量来完成问题选线，但是由于五次谐波分量十分小，并且当接地阻抗非常大时，测量到五次谐波分量的难度就愈加大了”。所以该措施投入在实践中时，进行问题选线时会出现拒绝动作的状况，实际成效并不美好。

(3)负序电流选线法

引用《中压配电网故障选线研究》教材可知：“由于在单相接地问题产生后，不但会产生零序电流，也同样会产生负序的电流，而且当配电网络发生接地问题时分，各个线路的布局负序电流和零序电流的性质一样，即问题线路中的负序电流比没有问题线路中的负序电流大，而且它们之间的电流流向也是相反的，因此可以通过将负序电流作为判别量，代入到上述零序电流比幅值的措施来做接地问题选线，运用负序的首要好处是不受中心点运转模式的干扰，但是，当发生单相接地问题后，问题电流仍旧很小，因此负序电流的有用提取也比较有难度的，并且，如果配电网络的三相负荷是不平衡的，那么也会有负序电流产生，从而干扰了接地问题产生的负序电流，降落了在实践中问题障选线的精准性”[3]。

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