摘要：由于我国配电网中性点一般非有效接地,因此在单相接地的情况下,并不需要立即切除,而可以继续运行一段时间,但应尽快处理,否则可能演变成两相接地相间短路故障。因此,配电网单相接地故障处理的研究成果主要集中在单相接地选线和定位上。
关键词：配电网；鼓掌；处理
0引言
据统计,超过85%的故障停电是由于配电网故障造成的,因此配电网故障处理技术对于提高供电可靠性具有重要意义。
从故障类型上可以将配电网故障分为单相接地和相间短路两大类,从故障性质上可以将配电网故障分为瞬时性故障和永久性故障两大类。配电网相间短路故障必须立即切除,并尽快恢复受影响的健全区域供电。继电保护和自动装置(如重合器、备自投)是最早应用于配电网相间短路故障处理的手段,本文将其称为“就地智能配电网故障处理技术”。但是对于系统容量大、供电半径短、分段数多的城市配电网,多级继电保护配合面临实际困难,配电自动化系统成为解决该问题的重要手段。
早期的配电自动化技术是基于自动化开关相互配合的馈线自动化,它对于故障的及时处理发挥了重要作用,至今仍有其适用性。第二代的配电自动化技术是基于集中智能和通信技术的配电自动化系统,故障定位、隔离和健全区域恢复供电都是配电自动化主站在掌握各个终端采集上报的全局信息的基础上进行判断和控制的。第三代配电自动化技术是在第二代基础上,实现了与GIS、PMS和营销信息系统等的信息共享,并加强了智能化高级应用功能,但是集中智能故障处理技术仍与第二代技术类似。
随着通信技术的发展,一些利用配电自动化终端间相互通信实现故障处理而不需要主站参与的配电自动化技术成果也研制成功并进行了试点应用,为了将这类技术与不需要通信通道的基于自动化开关相互配合的馈线自动化技术区别开来,作者将它们称为“智能分布式配电自动化技术”,其实基于自动化开关相互配合的馈线自动化技术当然也属于“智能分布式”范畴,这样区分只是为了有利于分类叙述方便而已。
近年来,分布式电源接入配电网的预期逐渐增高,围绕应对分布式电源接入挑战的故障处理策略的研究也取得了可喜的成果。
另外,在容错故障处理和各种故障处理技术相互配合以提高配电网故障处理性能方面,也取得了长足的进展。本文对上述领域的研究成果进行综述,由于这些领域的研究报道十分浩瀚,作者不可能逐一罗列,万望未被列入参考文献的同行海涵。
一、配电网单相接地故障处理技术
在配电网单相接地故障处理领域已经取得了大量研究成果,根据所采用信号的不同大致可分为两类方法:利用外加信号的方法和利用故障信号的方法。外加信号法分为强注入法和弱注入法;故障信号法分为故障稳态信号法和故障暂态信号法。弱注入法的典型方法为“S注入法”,它通过电压互感器向接地线路注入特定频率的交流电流信号,利用信号探测器进行检测。强注入法的典型方法为残流增量法和中性点投入小电阻倍增零序电流的方法。
基于故障稳态信号的区段定位方法,可以分为4类:
（一）工频零序电流比幅法,易受电流互感器不平衡,线路长短、系统运行方式及过渡电阻的影响,检测的灵敏度低。
（二)工频零序电流比相法，在出线较短、零序电流较小时,受“指针效应”影响,相位判断困难,另外该方法受过渡电阻和不平衡电流的影响较大,不适用于消弧线圈接地系统。
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（三）谐波分量法,典型的方法为5次谐波法，但由于故障电流中的5次谐波含量较小,检测灵敏度低、可靠性差。
（四）零序电流有功分量法，该方法不受消弧线圈影响,但是由于故障电流中有功分量非常小且受线路三相参数不平衡的影响,因此本检测方法的灵敏度低、可靠性差。
基于故障暂态信号的定位方法可分为2类:
1、基于暂态特征频段的方法，不受消弧线圈影响,但会受到间歇性电弧接地的影响。
2、利用故障行波的方法,包括行波测距法与行波极性法两种:行波测距法[12]通过识别来自故障点和不连续点的反射波来确定故障区段;行波极性法[13-14]根据母线电压、健全线路和故障线路电流的极性关系,实现故障选线与区段定位。
二、就地智能配电网故障处理技术
在配电网继电保护配合方面已经取得了一些研究成果:DL/T584—2007《3kV-10kV电网继电保护装置运行整定规程》、GB/T14285—2006《继电保护和安全自动装置技术规程》、GB/T50062—2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》等相关标准都对3~10kV线路保护的配置进行了规定。
三、基于自动化开关相互配合的馈线自动化技术
基于自动化开关相互配合的馈线自动化技术不需要建设通信网,仅仅依靠自动化开关的相互配合就能完成故障处理。
东芝公司的重合器与电压-时间型分段器配合的故障处理方式是重合器方式中的典型代表之一，应用该系统的关键在于重合器和电压-时间型分段器参数的恰当整定,若整定不当,不仅会扩大故障隔离范围,也会延长健全区域恢复供电的时间。合闸速断配合的故障处理是重合器方式的另一种典型模式,仅需一次重合即可隔离故障区域。但是,文献提出的方法具有瞬时故障处理时间长和因过负荷而扩大故障范围的不足,文献中提出了将配电线路电源开关保护改为两次重合闸,分段开关增加失压延时分闸功能,有效提高了瞬时故障处理速度;并且提出通过分段开关和联络开关分别增加失压闭锁功能,避免了因过负荷而扩大故障范围的现象。基于自动化开关相互配合的馈线自动化技术的实现方法还包括:重合器与重合器配合方式、重合器与过流脉冲记数型分段器配合方式,重合器与电压电流型分段器配合方式等。基于自动化开关相互配合的馈线自动化技术对于提高配电网故障处理能力发挥了重要作用,并且不需要建设通信通道和主站,但是也存在下列不足:运行方式改变后定值需现场修改、对系统冲击次数多、网架过于复杂时难以适应等。
参考文献：
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论文作者:刘键更,刘靖暄,田成亮,王一钦
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签：故障论文; 配电网论文; 故障处理论文; 技术论文; 方法论文; 电流论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第31期论文;