探讨配电网两相接地短路故障定位与供电恢复

李庆华（广东电网有限责任公司江门鹤山供电局，广东　鹤山　529700）

探讨配电网两相接地短路故障定位与供电恢复

李庆华
（广东电网有限责任公司江门鹤山供电局，广东鹤山529700）

配网两相接地短路故障是常见的故障，影响了配网的安全、稳定运行，必须采取科学的措施来分析、定位并解决这一故障问题。首先介绍了接地短路故障的现象和如何科学定位故障位置，然后采用科学的故障处理方法使供电恢复。

配电网；两相接地短路故障；定位；供电恢复

随着现代科学技术的发展，配网系统的发展逐渐走向自动化、信息化、智能化，配网的这些特征能够有效确保配网的经济、高效运转。加强配网故障处理是提高配网自动化水平的有效途径，这其中包括故障的定位、隔离以及供电恢复等等，目前已经得出了多种故障处理策略和方法，然而，对于中性点非有效接地的配电网则要加深研究，探究故障定位与恢复供电的方法。

1　配网两相接地短路故障区域定位

1.1故障问题

当某一中性点非有效接地配网出现接地短路故障，会有以下现象：

（1）10kV母线的变化，其零序电压大于阈值。

（2）接地的两相，接地点上游的开关出现故障性电流以及断路器跳闸现象，会对故障性电流进行遮掩、隔断。

常见的两相接地短路故障通常选择配置继电保护的方法，同时，明确不同级别保护的整定时间以及具体对应的故障类型。

两相接地故障的类型：

第一，两个断路器S1，S2具有同样的保护整定时间，当短路故障出现后，这两个断路器会同步跳闸，从而遮断故障，具体如图1所示。

第二，同S1，S2相比，在保护整定时间方面，断路器J更短，所以，当出现两相接地短路故障，断路器J先动作，阻断故障电流，其他的断路器则保持不变，如图2所示。

第三，同S1对比起来，断路器E的保护整定时间更短，所以，当出现两相接地短路故障时，断路器E会先动作，阻断故障，对应的S1保持不变。

第四，出现短路故障后，S1会动作，隔断故障电流。

1.2科学定位故障位置

第一，调动定位程序。如果是一个中性点非有效接地的开关运行配电网，如果发现以上三种情形，就能够预测到出现了两相接地短路故障问题。此时，就应该启动两相接地短路故障定位系统。

第二，短路区位的判断。假设某一中性点非有效接地的配网，该配网处于开环工作状态，出现了m相、n相接地短路，其中m/n这两相属于以上三种接地情况，那么，m相接地出现在以最末监测到m相过流开关为端点的下游位置，n相的接地位置判断同于m。

如：在接地故障类型一中，因为只有开关S1、A通过a相过流，就能够得出a相出现了接地短路故障，具体定位于A为端点的下游，也就是ABC之间的部位。同样，也正是由于只有开关S2/G/K通过b相过流，能够得出b相出现了接地短路故障，具体定位于以K为端点的下游，也就是开关K/M构成的部位。

1.3故障信号的收集

要想达到以上故障区位定位的正确判断，就要加强相关故障信号、信息的搜集与采集。

第一，地调自动化系统则应朝着配自动化系统传播各类信息，例如：断路器的状态模式、保护动作情况、零序电压值等等。

第二，馈线终端单元、故障指示设备等都要朝着配电自动化系统传播信息，例如：检测到的分相过流情况、开关状态等等。

现阶段，投建使用的配网自动化系统通常只在线路故障监测的地方设置两相电流互感器，同时，配网线路终端的过流信息并非实行分类报告，取而代之的是合并成统一的过流信息上报，这种现象很可能造成两相接地短路故障。

2　配网两相接地短路故障的处理

2.1隔离故障

当配电网出现了两相接地短路问题，断路器会自动跳闸，这样就掩饰了线路故障，然而，通常无法把接地故障隔断于最小空间内，针对这一问题，就应该参照具体的故障定位结论使配网主站通过遥控的方法来隔断故障。

要想将一个故障位置有效隔离开来，只需要把故障所在区位的端口的开关分别断开，对于第一类故障，为了隔断a区域，就要将开关A/B/C分断。

从相关规程中能看到：中性点非有效接地的配网，可以让其单相接地，工作一段，然而，这一过程中会导致其他两相对地电压上升，影响整个线路的绝缘效果。所以，单相接地工作过程中，两个接地区域只需将一个隔离开来，具体的隔离区域的选择标准，应该确保恢复供电以后，负荷同样得到恢复。

2.2两相接地短路故障的供电恢复方法

其主体思想为：确保深受故障影响的负荷可以集中恢复供电，达到正常的供电水平。

（1）不易实行单相接地的情况

当出现不能实行单相接地运行的情况时，可以从以下几步做起，来想方设法恢复供电。

第一步：明确当时不同开关处的状态，并将其录入数组W1、W2内，Wij=0，意味着开关j正在分闸模式，Wij=1，意味着j正在合闸模式。

第二步：把隔离2处接地位置的开关在W1、W2内设成分闸模式，同时把待分闸开关装在开关操作队列SW内。

第三步：对于一些健全区位，也就是可以借助原电源供电，却处于失电的现象，就要把开关在W1/W2内设成合闸模式，同时把对应的待合闸开关根据合闸后所恢复的负荷量，按照从大至小的规律置于开关行列SW内。

第四步：相反，对于无法通过原电源来恢复供电的一些深受影响的部分，同其他馈线之间设有联络开关，就需要把W2内的联络开关设为合闸状态。

第五步：如果运行状态出现了闭环，就应该在环路中注重开关的选型，优选那些分闸后没有孤岛问题的开关，并在W2内设为分闸状态，直到消除闭环问题。

第六步：更新算法。对于两相接地短路故障馈线无法依靠原电源获取电能的配网区域，可以实行通过甩负荷来重构网络，同时，相应地更正W2中的开关模式。

（2）可以单相接地工作的状态

能够进行单相接地时，要想达到供电恢复，可以采取以下步骤：

第一步：明确不同开关的状态，并将其输入数组W1/W2内，当两处接地出现于同一位置时，则可采取同上节中类似的方法。相反，则开展下一步。

第二步：随便选出某一接地区位，按照第一步中得出的W1/W2的结果，把接地区域中的开关设成分闸模式，同时把待分闸开关列进开关操作行列内部。

第三步：实施上一节中第一步至第七步的操作，得到供电恢复方案，明确开关操作顺序，同样把排好的待操作开关依照顺序列入Sw1内。

第四步：再选择一块接地区位，按照第一步骤得出的W1/W2，把隔离接地区域的开关在W1/W2。

结语

配网两相接地短路故障具有自身的故障特征、状态与特点，要科学定位故障，通过搜集故障信号，来明确故障发生的区域，并采取科学的方法进行故障隔离，并针对故障采用科学的供电恢复方法，从而维护配网的安全运转。

[1]刘健，赵倩，程红丽，等.配电网非健全信息故障诊断及故障处理[J].电力系统自动化，2010，34（07）：50-56.

[2]王英英，罗毅，涂光瑜.基于贝叶斯公式的似然比形式的配电网故障定位方法[J].电力系统自动化，2011，29（19）：54-57.

[3]盛四清，梁志瑞，张文勤，等.基于遗传算法的地区电网停电恢复[J].电力系统自动化，2011，25（08）：53-55.

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