配电网故障定位技术的研究论文_李云婧,栾竟松,陈浩,张积辉

配电网故障定位技术的研究论文_李云婧,栾竟松,陈浩,张积辉

(国网烟台供电公司 山东省烟台市 264000)

摘要:在计算机技术、网络技术大规模运用的背景下,电网故障定位及控制区域定位也逐步趋向智能化、图像化。基于此,本文结合电网配电线路故障定位的具体情况,对传统配电线路故障定位方法进行了分析,为了更加准确的对故障出现的具体位置进行分析和定位, 在特征波 C 型行波定位方法和直流波定位方法的基础之上,提出了行波-直流的综合故障定位方法的设计方案并进行了研究。

关键词:10KV 配电网;故障;方法;定位技术;

Abstract: under the background of large-scale application of computer technology and network technology, fault location and control area location of the power grid also gradually become intelligent and pictorial. Based on this, this paper combined with the specific situation of the power distribution circuit fault location, the traditional distribution circuit fault location method are analyzed, in order to more accurate fault location analysis and positioning, the characteristics of wave C orientation of traveling wave method and dc wave method, put forward the travelling wave - comprehensive fault location method of design scheme of dc and studied.

Key words: 10KV distribution network; Fault; Methods; Positioning technology;

配电网在电力系统的建设和发展中应用比较普遍,而且结构比较复杂。配电网故障出现比较频繁, 尤其是单项接地故障出现的几率更大。在电力系统中新型 10kV 配电网是小电流接地系统, 故障定位排除比较困难。新型 10kV 配电线路故障定位排除的准确性,可以减少因故障而造成的停电时间,提高了电力系统的运行效率,避免因配电网故障而造成的损失。

1 10kV配电网线路特点

10kV 配电网作为配电网的一种形式,具有其独特的特点,这也决定着其进行故障定位的方式,10kV 配电网线路特点有以下几个方面:

(1)配电网具有较多的分支和子分支,

往往向下延伸几十代之多,而信号会随着一代代分支的出现而逐渐减弱,这不易会大幅的增加进行故障检测的难度;

(2)配电网的杆塔往往采用的是石灰竿,

若是配电网发生接地故障,其电阻会增大数倍或者几十倍,这样故障信号就会相对较弱,不容易被检测出;

(3)配电网线路一般较长,这样就会使得交流信号的分流作用增强,相应的故障信号就会相应的减弱,给故障的定位带来困难直流配电网故障定位技术。

2 传统的配电网故障定位方法分析

在配电网故障定位方法中,阻抗法是假设线路是均匀线,通过对故障的电压和电流值进行测量,根据测量的数据再对回路中的阻抗进行计算,利用线路长度和阻抗的正比值对故障的距离进行估算。注入法是系统在发生单相接地故障之后,由母线 PT 对接地相注入电流的方法,通过信号探测器对电流信号的路径进行探测 来判断出故障点。故障指示器法是在配电线路中按照故障指示器, 对配电网线路的电流进行检测,判断出故障线路和故障区域。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆行波法在配电网故障定位方法中应用的比较成熟,行波法的 A 型定位原理是通过故障点发出的行波,对故障点到测量点之间的行波波速来确定出故障点与测量点之间的距离。B 型定位原理通过故障点产生的行波测量出到达线路两端的时间差来进行定位。C 型定位原理是在 A 型定位原理的基础之上通过人工来注入行波信号,C 型定位原理是离线定位法,在线路出现故障之后退出系统运行,再次对线路进行故障定位的方法。

3 行波 - 直流综合定位法设计

3.1 特征波 C 型行波定位法设计分析

在配电网线路发生故障之后,行波信号由线路首端沿着线路进行发射,在线路首端和线路故障点之间行波信号会反复传播,到信号衰减为零时结束。对故障点的特征波采用比较法进行确定,特征波 C 类型行波法,通过行波在波阻抗的不连续点产生的第一个反射波来确定线路故障位置,这种波就是节点的特征波。 行波在分支线路上折射和反射过程比较复杂,只要对故障点的第一个特征波进行确定,那么就可以对线路故障进行定位。对分支多的配电线路来说,真正的故障点只有一个,其它都是分支中的伪故障点,只要排除伪故障点,就可以对真正的故障点进行确定, 这样定位的准确性就提高了。

3.2直流定位法设计分析

直流定位法是先在线路首端向故障线路注入直流信号,注入的电流大小的调整可以通过调整电源电压进行调整,电流值控制在 100mA 左右。在故障线路上按照区段的划分对注入电流进行检测,这样就可以确定出线路中故障分支。直流定位法可以对线路中故障分支进行准确的定位,直流注入法中最关键的就是在线路中

正确的检测出注入的直流信号,对直流信号的检测主要是通过传感器技术和霍尔效应进行检测。霍尔效应是把霍尔器件检测的电流数据,通过蓝牙技术传输到地面, 地面人员采用相关技术和装置对返回的数据进行分析处理, 根据数据来确定故障分支位置。

3.3行波 - 直流综合定位法设计分析

10kV 配电网故障定位困难,所以本文采用多种信息综合定位分析的方法,通过多种方法之间的互补性,进一步提高配电线路故障定位的能力。行波 - 直流综合定位法是直流点位法和C 型行波定位法结合在一起的应用,首先对故障线路注入高压脉冲信号,通过特征波 C 型行波法对故障距离进行确定,然后再线

路端注入直流信号,通过直流定位法对故障分支进行确定,进一步对故障点进行精确的定位。特征波 C 型行波不受故障线路行波信号强弱的影响,准确的确定故障的距离。 直流定位法不受线路分支的影响, 也不受故障点接地电阻的影响, 可以准确的对故障分支进行确定。

4 总结

总之,未来几年是10kV 配电网技术和工程建设快速发展的阶段,将会出现不少示范工程,摆脱10kV配电网的故障识别和故障定位技术的局限,克服缺乏实际配置经验的窘境。行波直流综合定位法可以快速准确的对线路故障进行位,满足新型 10KV 配电线路故障定位的需要。今后实现10kV 配电网技术自动化对于提高供电质量、保证电力的安全运行对国家电网有着重要的工程实际意义。

参考文献:

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论文作者:李云婧,栾竟松,陈浩,张积辉

论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期

论文发表时间:2019/6/21

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