基于三相无源同步录波故障定位系统的应用分析论文_吕路,易屹,伍茜,陈闻,李敏

(国网湖北省电力有限公司武汉供电公司 湖北武汉 430072)

摘要:随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,国家电网公司相应提高了对配电网可靠性的考核标准,对线路发生故障后迅速查找和处理故障也提出了更高的要求。为了减少发生故障基层线路人员的巡线查找时间,提高检修效率,2016 年 10 月国网湖北省电力公司武汉供电公司在汉口配电运检室进行了“基于三相无源同步录波的配网小电流接地故障自动定位系统”(暂态录波型故障指示器应用)的研究工作。本次研究共安装暂态录波型故障指示器 7 套。本次研究工作主要是为了验证暂态录波型线路故障指示器的可靠性和准确性,为以后的进一步推广打下了坚实的基础。

关键词:三相无源同步录波 接地故障 高频暂态电流

0引言: 配电网基本情况

目前我国配电网中性点接地方式主要有经小电阻接地、经消弧线圈接地和不接地,后两种接地方式通常被称为小电流接地。小电流接地配电网在发生单相接地故障时,系统中只产生很小的接地电流,三相线电压依然对称,并不影响系统的正常工作。单相接地故障是小电流接地配电网所有故障中发生最频繁的一种,约占所有故障的50%~80%。在发生长时间单相接地故障后,必须尽快找到单相接地故障点,排除故障。

1接地故障定位的基本原理

当线路某处发生接地故障时,会产生两个比较明显的特征:

(1)故障相电压会发生跌落;(2)从变电站到故障点之间的接地故障路径上,故障相电流会出现较大幅度的高频暂态电流。

利用故障相工频对地电压下降和暂态高频零序电流信号,就能同时实现对故障线路的选线和定位。同时根据理论分析和现场录波结果发现,小电流接地配电网单相接地过程中产生的高频暂态零序电流信号。

2接地故障案例统计

从2016年10月10日安装完成至今,主站共记录到故障信息103条,其中瞬时故障信息95条,永久故障8条,其中瞬时故障占比92.23%,永久故障占比7.77%;按故障类型来分,短路故障信息15条,接地故障信息88条,短路故障占比14.56%,接地故障占比85.44%;按故障发生的年份来分,2016年共产生故障信息13条,2017年共产生故障信息90条。按故障发生的区段统计,10kV岱山线共发生故障8次,10kV油化线共发生故障80次,10kV堤矶线共发生故障15次。

3典型接地故障案例分析

变电站:35kV堤角变电站 线路:10kV堤矶线 区段:朱家河4号杆 至外校支线5号杆之间 时间:2017-03-29 21:25:43

由图可知,故障发生后,堤矶线朱家河4号杆AB相电场降低,C相电场升高,这说明AB相同时发生接地故障;1个半周波后,A相电场恢复升高,B相电场未恢复,这说明A相接地已经消失而B相接地点依然出于接地状态;通过对比图12和图13可知,堤矶线朱家河4号杆零序电流峰值比堤矶线外校支线5号杆零序电流峰值大,且零序电流波形高度不相似,综合判断可以得出接地故障发生在堤矶线朱家河4号杆至堤矶线外校支线5号杆,且从波形可判断出该故障为开始为AB相两相接地故障,1个半周波后变成为B相单向接地故障。

4结论与展望

本次试点工作验证了暂态录波型故障指示器的可靠性和准确性,为进一步大规模推广该类型的故障指示器打下了坚实的基础。同时,通过1年多的运行,在实际工作中减轻了基层班组的工作负担,提高了工作效率,也有效的积累了线路运行的特征信息。

通过智能化配电网在线监测系统,对配电网发生的持续或瞬时接地故障,进行检测定位,统计其出现频率,分析其出现规律,就可以指导配电网运维人员进行提前巡线,排除故障隐患,避免严重停电事故发生。引入智能化配电网在线监测系统,不仅仅可以检测定位接地故障,还可以为配电网运维人员提供一种强大的工具,使得配电网运维人员可以更好地掌握配网的运行状态,使得巡线这些日常工作,从故障发生时的突发巡线、被动的定时巡线,转向可以提前计划、更有目的性的状态巡线。

参考文献:

[1] 赵晨旭, 闫志海. 暂态录波故障定位技术在配电网中的应用[C]. 2016年中国电机工程学会年会论文集,2016: 1-4.

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[3] 国家电网公司运检部. 暂态录波型故障指示器技术条件和检测规范(试行)[M]. 中国国家电网公司,2016.

[4] 中国南方电网有限责任公司物资部. 智能型架空线路故障指示器技术规范书[M]. 中国南方电网有限责任公司, 2016.

[5] 刘亚东, 盛戈皞, 王又佳,等. 基于功率控制法的电流互感器取电电源设计[J]. 电力系统自动化, 2010,34(3): 70-74.

论文作者:吕路,易屹,伍茜,陈闻,李敏

论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期

论文发表时间:2018/6/14

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基于三相无源同步录波故障定位系统的应用分析论文_吕路,易屹,伍茜,陈闻,李敏
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