行波技術在配電線路接地故障檢測中的實踐

雷凱

摘 要：配電網故障選線的可靠性和故障測量距離的準確性，能夠對配網的安全穩定運行造成較大的影響，本文在對行波接地故障選線原理和行波接地故障測量距離原理進行分析的基礎上，對行波技術在配電線路接地故障檢測中的實踐進行研究，以此來在最大程度上保證配電網的正常運行。

關鍵詞：行波技術；配電線路；接地故障檢測；實踐

在架空線路短路事故當中，大部分都是由于配電線路接地故障引發而來的，根據相關規定，在線路發生單相接地故障的時候，可以繼續運行兩個小時，但是如果不對這樣的單相接地故障進行及時排除，在長時間的運行過程中會使接地故障不斷擴大，并且對電氣運行設備造成損害。所以說在發生配網線路接地故障的時候，需要運用行波技術來對故障點進行定位，并且根據實際情況來消除故障，保證配電網的安全可靠運行。

1 行波接地故障的選線原理

在出線的配電網當中，存在有N回出線的配電網格，假設其中的每個分支線路都是單線線路，在出線中存在接地線路的時候，在故障電源的影響下能夠產生暫時的行波，這樣的行波能夠從接地點向線路的兩側進行移動，在移動的過程中，行波在達到母線的時候可能會引起一定的反射，導致接地線路的反射波和折射波出現疊加的現象，這樣的波運行情況會產生接地線路的初始行波。在行波運行的過程中，同于對行波初始線路在配電網進出線中所呈現出的幅值和記性差異，來對行波的變化情況進行研究，以此來確定接電線路的位置，在發現某線路中初始電流的行波幅值與其他線路有較大變化的時候，就可以說明出現行波異常變化的線路為接地線[1]。

2 行波接地故障的測距原理

在對接地線路進行確定的基礎上，需要對行波接地故障的距離進行測量。在配網線路的運行過程中，會出現三相配電線路變成單相配電線路故障，這種線路故障的具體表現為配電線路中能夠產生故障行波，由三相線路互耦關系的影響，行波不能產生在單相線路中的波速，在這樣的情況下，為了將行波技術運用到三相線路中，需要對三相信號轉化成模式分量來進行分析，結合三相線路中的電壓、電流和實際信號來對相模變換方式進行確定。在對模量進行轉換之后，各個模量之間互不影響，呈現獨立的關系，行波在傳播網絡分為線模分量和零模分量，其中零模分量能夠通過大地作為回流，存在相應的幅值，在出現接地故障的情況下，這樣的幅值會出現不同程度的增大。而線模分量存在兩個，兩各的模波速是相同的，這樣可以以其中一種線模分量來進行測距，根據行波在零模分量和線模分量中傳輸速度的差異，對故障產生點到兩個模量測量點的時間差，來對線路接地故障的距離進行測量。

3 行波技術在配電線路接地故障檢測中的實踐

（1）行波技術在故障選線中的應用。在對行波技術在接地故障的選線原理可以知道，在行波產生的時候，能夠在線路的兩側進行傳播，根據行波的反射和折射來對接地故障點進行確定。對于變電站來說，接地故障點所產生的行波在母線處會產生反射和折射，為了驗證行波技術在配電接地故障選線中的作用和可形性，可以根據以下實例來進行實踐驗證。此變電站的一條配電線路為10kV，在距離變電站出口處2km的位置設置一條線路，并且在線路中設置相應的故障，接下來10kV配電線路接地故障處所產生的行波在母線和故障線路中進行測量，所測量的實際結果如表1：

根據表1可以看出，各個線路的初始行波位置基本相同，而下一線的模極大值與其他線路相差太大，所以可以判定下一線為故障線路，根據之前所設置的故障線路來看，行波技術在判定接地故障下路中能夠發揮較大的作用[2]。

（2）行波技術在故障測距中的應用。對10kV配電線路東干線距離變電站出口處2.73km處設置單相接地故障，在發生故障的時候，對接地故障線路所產生的行波進行測量，測量的內容主要包括母線電壓、東干線的電流和非故障線路的電流，同時對東干線單相接地故障產生時的測距進行記錄，在進行實際測量之后，得出相應的電壓圖和電流圖。根據軟件自動分析，能夠直接選出故障線路為東線路，并且根據東干線的電流圖來對故障類型進行判斷，測量出單相短路故障點距離變電站母線的距離為2.801m，實際距離為2.73m，測距誤差在可接受范圍當中。根據以上的測量方法，設置不同線路、不同接地故障類型和不同的故障距離來進行故障測距，對試驗線路的三相進行接地故障選線和測距，來對不同相故障測量結果的分散程度進行檢測，在經過測量結果表明，行波技術在故障測距中的應用，能夠精確的判斷出故障線路和故障類型，其準確率為100%，分析得出的測距與實際故障測距誤差較小，整體誤差率為5%，在可接受的范圍當中，所以說，行波技術的整體測量精度較為準確。

4 結語

本文結合行波技術的接地故障選線原理和測距原理，根據變電站配電線路的接地故障來對行波技術在配電線路接地故障檢測中的可行性進行分析，測量結果表明，行波技術能夠準確的對發生接地故障的線路進行分析，并且對所出現的故障類型進行判斷，同時設置不同的故障距離來進行現場測試，所測得的故障距離與實際故障距離相差較小，這樣說明行波技術能夠在配電網接地故障檢測中發揮出強大的作用，保證配電網的安全穩定運行。

參考文獻

[1]黨鍇釗.行波技術在配電線路接地故障檢測中的應用[J].電器與能效管理技術，2013，（12）：47-50.

[2]劉棟.配電線路接地故障檢測領域行波技術的應用研究[J].電子技術與軟件工程，2015，（24）：243.

（作者單位：國網湖北省電力公司紅安縣供電公司）