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配电网单相接地故障检测技术应用分析
作者：崔琳 赵帆
来源：《科学与信息化》2017年第28期
摘 要 配电网是电力系统电能发、变、送、配中最后一个向用户供电的环节，是连接输电系统和电力用户的桥梁，由于配电网设备繁杂，用户众多，覆盖面广，地理情况变化多样，且受用户增容等外界条件以及城市建设等因素的影响，配电网中单相接地故障发生故障的概率相对较高。因此，有必要对配电网单相接地故障检测技术应用问题进行研究。 关键词 配电网；单相接地；故障检测技术；应用 前言
在配电网故障中，单相接地故障发生概率最大，配电网的安全稳定运行直接关系到用户的利益。我国中低压配电网多数采用小电流接地运行方式（包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地），这种接地方式具有供电可靠性高的优点，但在日常运行中，配电网难免出现单相接地的情况，而这一故障的出现，势必会对整个电力系统的安全运行带来影响。因此只有加强对其的检测，才能更好地确保整个配电网安全高效的运行。基于此，本文主要就配电网单相接地故障检测技术应用进行了探讨。 1 小电流系统单相接地故障分析 1.1 中性点不接地系统单相接地故障分析
（1）当发生单相接地时，一股情况下是按间歇性电弧接地（又称弧光接地）→稳电弧接地→金属性接地的过程进行的。根据实测，先形成间歇性电弧接地，持续间可达0.2～2s，频率可达300～3000Hz，然后形成稳定电弧接地，持续时间达2～10s，最后，故障点被烧熔成为金属接地，即所谓永久性故障接地。
最危险的情况是发生在单相间歇性电弧接地时刻。由于不稳定间歇性电多次不断地熄灭和重燃，在故障相和非故障相的电感电容回路上会引起不同的高振荡过电压。其在非故障相上发生的弧光接地过电压最高可高达3～4倍相电压通过电弧接地故障点的高频振荡电流最大（可达数百A），时间虽短，电弧危害很大[1]。
1.2 中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障分析
在中性点经消弧线圈接地方式系统中，由于人为地增加了一比电网接地电容电流略大一些而相位相差180°的电感电流，电容电流被电感电流补偿掉，流过接地故障点的接地故障电流仅为数值很小的残余电流。此时具有以下优点：
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（1）和不接地电网相同，补偿电网发生单相接地时相间电压仍然对称，不影响电网继续供电。又因为电网单相接地故障电流很小，不会危及电网各元件的绝缘，因而即使电网的单相接地电容电流很大，补偿后通常可以带着接地故障继续运行。
（2）接地工频电流（即常称的残流）小，降低了接地电位升高，减小了跨步电压差和接地电位差，减小了对低压设备的反击以及对信息系统的干扰等[2]。 2 配电网系统单相接地故障的检测技术应用分析
在对单相接地故障进行检测过程中，传统的故障检测方法因为自身的局限性比较多，因此，需要全新的检测技术开展故障检测。本次研究过程中主要提出了S型注入法和TY型小电流接地系统单性接地选线和定位装置在配电网单项接地故障检测中的应用。
在实际故障检测过程中，首先将处于运行状态下的TV向接地线中注入相应的信号，并通过信号追踪和定位原理直接检查到故障点。设备和技术在实际应用过程中，该装置的原理和传统的故障检测方法存在很大的区别，在具备选线功能的前提下，还应该具备故障定位功能，这项技术在单相接地故障中有着广泛的应用前景。从这种故障诊断装置的组成分析，主要包括了主机、信号电流检测器等几个部分。在检测过程中，主机在信号发出之后，利用TV二次端子接入到故障线路中，从而通过自身的接地点达到回流的目的，主机内部要安装好信号检测器，当配电网系统中出现了接地故障之后，主机中的信号检测器就会自动启动，并向着故障相中输入特殊的故障信号，此时工作人员可以根据这个信号判断出故障点在哪一个位置上。如果配电网系统中某一个线路存在单相接地故障，变电站母线TV二次开口三角绕组输出电压将装置启动，这时装置就会对存在单相接地故障故障点进行自动判断，同时，在与之相对应的TB二次端口中注入220Hz的特殊信号，并利用TV将其转变转化后体现在整个配电网系统中。故障相和大地形成一个完成的回路，并使用无线检测设备对这种信号进行跟踪检测，从而就能实现对故障位置的精确定位[3]。
3 配电网系统单相接地故障检测技术应用预防措施 3.1 做好技术层面的预防工作
从技术层面预防主要是在配网中安装电箱接地故障检测系统，并在出线的出口位置安装相应的信号源，此外，在整个配电网系统的线路支路、端口和中间部位安装单项接地故障指示器，当配电线中出现单相接地故障之后，就能根据指示器的颜色的变化情况确定相应的故障位置和范围，并对具体的故障点进行检修，这样能够大大降低停电的时间，提高工作效率，同时还能够进一步防止故障点进一步扩大，在提高电网的供电可靠性方面发挥着十分重要的作用。 3.2 做好管理层面的预防工作
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（1）在日常做好线路检修和巡视工作，采用定期和不定期的巡视方式，及时排出线路中可能存在的隐患，尤其是要注意高大建筑物、树木和线路之间的安全距离，做好绝缘子加固、更换工作，保证线路达到标准化程度，做好防雷击保护工作。
（2）在不同的运行环境应该采用合适的运行和维修措施，尤其是在容易受到污染的区域，要保证绝缘设备的绝缘能力，提高绝缘子的抗电压水平，这样才能更好地促进整个电网绝缘性能的提升[4]。 4 结束语
电网断电对社会生活造成的影响甚大大，经济损失难以估计。本文主要结合作者实际工作情况，就配电网系统中出现的单相接地故障进行了分析，然后提出了故障检测技术和应用中预防的措施，希望通过本次研究对更好地提高配电网系统安全运行有一定帮助。总之，只有切实加强配电网单相故障的检测，并采取有效的预防措施，才能更好地促进电力服务水平的提升。 参考文献
[1] 王吉庆，沈其英.中性点经消弧线圈接地系统的单相接地故障选线[J].电网技术，2003，27（9）：78-79.
[2] 石燕燕，李子祥.小议配电线路安全运行管理及配电网存在的问题[J].经营管理者，2013，18（21）：392-393.
[3] 田宝余.10kV线路单相接地故障原因分析及处理措施[J].科技创新导报，2011，（11）：76.
[4] 谭俊源.浅析10kV配电网单相接地故障原因及预防措施[J].科技风，2014，（01）：31-32.