探討配電網兩相接地短路故障定位與供電恢復

李慶華（廣東電網有限責任公司江門鶴山供電局，廣東　鶴山　529700）

探討配電網兩相接地短路故障定位與供電恢復

李慶華
（廣東電網有限責任公司江門鶴山供電局，廣東鶴山529700）

配網兩相接地短路故障是常見的故障，影響了配網的安全、穩定運行，必須采取科學的措施來分析、定位并解決這一故障問題。首先介紹了接地短路故障的現象和如何科學定位故障位置，然后采用科學的故障處理方法使供電恢復。

配電網；兩相接地短路故障；定位；供電恢復

隨著現代科學技術的發展，配網系統的發展逐漸走向自動化、信息化、智能化，配網的這些特征能夠有效確保配網的經濟、高效運轉。加強配網故障處理是提高配網自動化水平的有效途徑，這其中包括故障的定位、隔離以及供電恢復等等，目前已經得出了多種故障處理策略和方法，然而，對于中性點非有效接地的配電網則要加深研究，探究故障定位與恢復供電的方法。

1　配網兩相接地短路故障區域定位

1.1故障問題

當某一中性點非有效接地配網出現接地短路故障，會有以下現象：

（1）10kV母線的變化，其零序電壓大于閾值。

（2）接地的兩相，接地點上游的開關出現故障性電流以及斷路器跳閘現象，會對故障性電流進行遮掩、隔斷。

常見的兩相接地短路故障通常選擇配置繼電保護的方法，同時，明確不同級別保護的整定時間以及具體對應的故障類型。

兩相接地故障的類型：

第一，兩個斷路器S1，S2具有同樣的保護整定時間，當短路故障出現后，這兩個斷路器會同步跳閘，從而遮斷故障，具體如圖1所示。

第二，同S1，S2相比，在保護整定時間方面，斷路器J更短，所以，當出現兩相接地短路故障，斷路器J先動作，阻斷故障電流，其他的斷路器則保持不變，如圖2所示。

第三，同S1對比起來，斷路器E的保護整定時間更短，所以，當出現兩相接地短路故障時，斷路器E會先動作，阻斷故障，對應的S1保持不變。

第四，出現短路故障后，S1會動作，隔斷故障電流。

1.2科學定位故障位置

第一，調動定位程序。如果是一個中性點非有效接地的開關運行配電網，如果發現以上三種情形，就能夠預測到出現了兩相接地短路故障問題。此時，就應該啟動兩相接地短路故障定位系統。

第二，短路區位的判斷。假設某一中性點非有效接地的配網，該配網處于開環工作狀態，出現了m相、n相接地短路，其中m/n這兩相屬于以上三種接地情況，那么，m相接地出現在以最末監測到m相過流開關為端點的下游位置，n相的接地位置判斷同于m。

如：在接地故障類型一中，因為只有開關S1、A通過a相過流，就能夠得出a相出現了接地短路故障，具體定位于A為端點的下游，也就是ABC之間的部位。同樣，也正是由于只有開關S2/G/K通過b相過流，能夠得出b相出現了接地短路故障，具體定位于以K為端點的下游，也就是開關K/M構成的部位。

1.3故障信號的收集

要想達到以上故障區位定位的正確判斷，就要加強相關故障信號、信息的搜集與采集。

第一，地調自動化系統則應朝著配自動化系統傳播各類信息，例如：斷路器的狀態模式、保護動作情況、零序電壓值等等。

第二，饋線終端單元、故障指示設備等都要朝著配電自動化系統傳播信息，例如：檢測到的分相過流情況、開關狀態等等。

現階段，投建使用的配網自動化系統通常只在線路故障監測的地方設置兩相電流互感器，同時，配網線路終端的過流信息并非實行分類報告，取而代之的是合并成統一的過流信息上報，這種現象很可能造成兩相接地短路故障。

2　配網兩相接地短路故障的處理

2.1隔離故障

當配電網出現了兩相接地短路問題，斷路器會自動跳閘，這樣就掩飾了線路故障，然而，通常無法把接地故障隔斷于最小空間內，針對這一問題，就應該參照具體的故障定位結論使配網主站通過遙控的方法來隔斷故障。

要想將一個故障位置有效隔離開來，只需要把故障所在區位的端口的開關分別斷開，對于第一類故障，為了隔斷a區域，就要將開關A/B/C分斷。

從相關規程中能看到：中性點非有效接地的配網，可以讓其單相接地，工作一段，然而，這一過程中會導致其他兩相對地電壓上升，影響整個線路的絕緣效果。所以，單相接地工作過程中，兩個接地區域只需將一個隔離開來，具體的隔離區域的選擇標準，應該確保恢復供電以后，負荷同樣得到恢復。

2.2兩相接地短路故障的供電恢復方法

其主體思想為：確保深受故障影響的負荷可以集中恢復供電，達到正常的供電水平。

（1）不易實行單相接地的情況

當出現不能實行單相接地運行的情況時，可以從以下幾步做起，來想方設法恢復供電。

第一步：明確當時不同開關處的狀態，并將其錄入數組W1、W2內，Wij=0，意味著開關j正在分閘模式，Wij=1，意味著j正在合閘模式。

第二步：把隔離2處接地位置的開關在W1、W2內設成分閘模式，同時把待分閘開關裝在開關操作隊列SW內。

第三步：對于一些健全區位，也就是可以借助原電源供電，卻處于失電的現象，就要把開關在W1/W2內設成合閘模式，同時把對應的待合閘開關根據合閘后所恢復的負荷量，按照從大至小的規律置于開關行列SW內。

第四步：相反，對于無法通過原電源來恢復供電的一些深受影響的部分，同其他饋線之間設有聯絡開關，就需要把W2內的聯絡開關設為合閘狀態。

第五步：如果運行狀態出現了閉環，就應該在環路中注重開關的選型，優選那些分閘后沒有孤島問題的開關，并在W2內設為分閘狀態，直到消除閉環問題。

第六步：更新算法。對于兩相接地短路故障饋線無法依靠原電源獲取電能的配網區域，可以實行通過甩負荷來重構網絡，同時，相應地更正W2中的開關模式。

（2）可以單相接地工作的狀態

能夠進行單相接地時，要想達到供電恢復，可以采取以下步驟：

第一步：明確不同開關的狀態，并將其輸入數組W1/W2內，當兩處接地出現于同一位置時，則可采取同上節中類似的方法。相反，則開展下一步。

第二步：隨便選出某一接地區位，按照第一步中得出的W1/W2的結果，把接地區域中的開關設成分閘模式，同時把待分閘開關列進開關操作行列內部。

第三步：實施上一節中第一步至第七步的操作，得到供電恢復方案，明確開關操作順序，同樣把排好的待操作開關依照順序列入Sw1內。

第四步：再選擇一塊接地區位，按照第一步驟得出的W1/W2，把隔離接地區域的開關在W1/W2。

結語

配網兩相接地短路故障具有自身的故障特征、狀態與特點，要科學定位故障，通過搜集故障信號，來明確故障發生的區域，并采取科學的方法進行故障隔離，并針對故障采用科學的供電恢復方法，從而維護配網的安全運轉。

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