摘要：在经济快速发展的当中，社会生产生活的电力资源需求量也在逐年上涨，这给电力系统的运行带来了巨大挑战。只有对系统中容易发生的故障进行分析与排查，并制定针对性解决方法，才能保障其运行的安全性与稳定性。间歇性接地故障在电力系统的运行当中较为常见，不仅会导致对电力设备与线路造成损坏，而且也威胁人们的生命财产安全。因此，应该加强对该类故障的有效识别，降低电力事故发生的几率。本文将通过分析间歇性接地故障的影响与单相接地故障区别，探索电力系统间歇性接地故障识别方法。
关键词：电力系统；间歇性接地故障；识别方法
在电力系统的接地故障当中，间歇性故障的出现频率较高，严重影响分界开关和故障定位装置的使用，电力系统也会受到间歇性弧光接地过电压的影响，导致其运行的安全性与稳定性大大降低。在过往的电力工作当中，对于单相故障中的瞬时性故障和永久性故障较为重视，却忽视了间歇性故障给系统带来的影响。在故障检测方面，由于间歇性故障的影响条件复杂，因此也给监控工作人员带来了一定的难度，人工识别录波图像的方式也大大增加了其工作负担。因此，电力监控人员应该明确不同接地故障的基本特点，以制定切实可行的识别方法，增强电力系统运行的安全性与稳定性。这不仅是增加企业经济效益的关键，而且也能够为人们提供可靠的用电服务。
一、电力系统间歇性接地故障概况
按10kV小电流接地系统接地特征，现场接地特征与远方监控显示不一致，下面这起接地故障远方看到的三相电压为10kV母线接地B相电压为零，其余两相电压不变，零序电压3U0为60V。最后结果该变电站4条出线均有故障。
35kV六街变电站1号主变10kV侧001断路器复合电压闭锁I段1时限保护动作跳闸处分闸位置。35kV六街变电站10kV羊户线077断路器处冷备用，10kV羊户线3#杆断路器处分闸位置，3#杆后段调由110kV下石美变10kV六街线供电。10kV段七线23#杆断路器处冷备用、10kV段七线92#杆断路器及小号侧隔离开关在分闸位置，10kV段七线检查发现61#杆T接昆明市晋宁区华福蔬菜种植园A相避雷器击穿，客户已自行断开61#杆支线A01断路器及A012隔离开关（属客户资产），92.20#支线云南希星农业科技有限公司客户设备故障，92.20#杆支线断路器客户已自行断开（客户资产），92.76#杆C相引流线线夹鼻子断线。10kV段七线92#杆断路器后段调由10kV上蒜线供电【1】。
二、间歇性故障的影响
（一）故障定位
不稳定问题出现在间歇性故障接地电流当中，使得在检测工作当中稳态量原理的应用存在较大阻碍，在永久性故障和瞬时性故障选线当中，可以通过暂态量原理完成测量，间歇性故障动作依旧存在问题。在低阻接地故障的检测当中，通常会采用故障定位技术。在间歇性故障的定位当中，特定信号在线路或者变电站中的注入以及对加装并联等，都难以达到应有的效果【2】。
（二）分界开关
较大幅值的零序电流存在于间歇性故障当中，此外还有暂态电流的存在，这就使得测量的工频电流幅值上升，由此导致误动问题出现在分界开关当中。
（三）故障保护
电网瞬时单相接地故障可以通过消弧线圈进行消除，这是谐振接地的一个主要特点，消弧线圈的补偿在间歇性接地和电弧接地时会启动。消弧线圈也大都具备自动调谐功能，在故障的区分方面存在一定的弊端。当发生金属性接地故障时，消弧线圈的不会对故障进行隔离，只能采用过补偿方式补偿接地电容电流，接地时间过长甚至会导致系统运行设备造成更大的损坏【3】。
（四）过电压
间歇性弧光接地，是过电压中的常见故障，通常情况下能够达到额定值的3.5倍以上，对设备绝缘造成损坏。单相故障出现在线路当中时，应该对间歇性接地故障类型进行及时判断，并采取针对性保护措施，避免间歇性弧光过电压的出现。
三、电力系统间歇性接地故障识别方法
（一）接地故障类型分析
电弧接地是单相接地故障的主要类型，其中又包括了自熄性电弧、稳定性电弧和间歇性电弧。高阻接地出现在间歇性接地和非金属性接地当中，会发生间歇性拉弧现象。通常情况下，瞬时性故障的持续时间大约在1s以内，弧光现象会出现在导线当中【4】。间歇性电弧往往会由自熄性电弧演变而来，虽然持续时间较短，但是具有较大的接地电流值。
（二）基于暂态能量变化的识别方法
在衡量接地电弧大小时，通常是以能量值作为依据，在此过程中的研究对象则为暂态量，间歇性接地故障的发生过程及特征等，都可以通过暂态能量加以展示。在对稳定接地进行判断的同时，也可以对间歇性接地故障 和瞬时性接地故障加以有效识别。为了确保输入功率和输出功率之间的平衡性，电弧主要是对直径和弧隙温度进行调整，这就是指的电弧的热惯性【5】。在对接地故障的电弧特性进行描述时，应该以电弧电导率、电弧电流、热惯性时间常数、单位长度电势和电弧能量损耗常数等为基本参数，构建相应的模型。
1.间歇性接地故障判别方法
多个谐振过程共同组成了故障暂态，200-2000Hz为主谐振频率范围，在整个谐振过程中属于最低值，但是由于其存在较大的能量，因此能够对暂态整体特征加以表示。暂态电流的持续时间在2ms以内，其幅值在几百安以内。暂态过程会由于间歇性故障的发生而频繁出现，0.2-2s为该类故障的持续时间范围，300-2000Hz为其频率范围。当接地电阻达到R值时，输入能量也最大，随着接地电阻的持续增加，输入能量会呈现下降的趋势。燃熄弧出现在间歇性弧光接地当中时，电阻出现指数变化的特点，在其恢复时，接地电阻值接近于0.暂态能量的变化率为指数函数形似，在达到临界值之前会随着接地电阻的增加而升高，而在临界值之后则会逐渐下降【6】。
2.金属性接地故障判别方法
暂态能量变化曲线会随着金属性故障零序电流的增加而升高，切线斜率变化的速度无限接近于0，当发生故障时，会降低其能量储存。
3.分析比较
在金属性接地故障当中，中性点电压会不断升高直至相电压，零序电流也会随之升高，在暂态能量变化曲线的增长中，未出现波动问题。在间歇性接地故障当中，凹凸性变化是能量波形切线斜率变化速度的主要特点。两者在此方面存在一定的差别，在对其进行区分时，可以与0值进行比较。
四、结语
在电力系统中出现的间歇性接地故障，由于其存在一定的复杂性，因此在判断与识别过程中存在一定的难度，为了降低特征能量不稳定对识别工作造成的影响，应该对暂态能量的变化率进行分析。在函数二阶导数的求解过程中，能够实现对暂态能量变化趋势的描述，通过与0值的比较对故障进行识别。
参考文献：
[1]张新一.基于暂态能量变化的配电网间歇性故障识别方法研究[D].青岛大学，2018.
[2]张新一.电力系统间歇性接地故障识别方法的探究[J].山东商业职业技术学院学报，2018，18（02）：93-96.
[3]蔡颖倩，王钢，樊晨曦，李海锋，张俊潇.利用故障全过程信息的消弧线圈接地系统间歇性接地故障选线方法[J].电力系统保护与控制，2017，45（09）：9-17.
[4]宋亚伟，沈兵，陈亮.舰船中压电力系统间歇性接地故障判定方法研究[J].船电技术，2017，37（01）：10-12+16.
[5]贺兴，艾芊，章健.小电阻接地系统间歇性接地故障的动态增量判据及保护方案[J].电力系统保护与控制，2014，42（11）：67-72.
[6]薛永端，徐丙垠，杜景远.谐振接地系统接地故障选线技术分析[J].电力设备，2007（11）：5-10.
论文作者:康林春
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
标签：故障论文; 间歇性论文; 电弧论文; 电力系统论文; 能量论文; 电流论文; 过电压论文; 《电力设备》2019年第8期论文;