基于暫態零序電流法的站內電纜監測系統及驗證試驗

倪輝，田祿，李奇超，牛勃

(國網寧夏電力有限公司電力科學研究院，寧夏 銀川 750011)

XLPE電力電纜由于絕緣性能好、占地面積小和維護方便等優點，已被廣泛應用于發、輸、配電系統中，其中變電站內的電力電纜主要設置在10～35 kV出線以及連接站用變壓器、電容器、電抗器等[1]。近幾年，由于電纜故障導致失火甚至變電站全停事件時有發生[2]，監測站內電纜線路并在故障初期及時反饋運維人員顯得尤為重要。國內在電纜監測方面有溫度監測[3-4]、護層電流監測[5-6]、電纜溝內環境監測[7]和局部放電監測[8-9]等，但其主要被應用于中、高壓電纜及重要配網電纜線路中，結合變電站內特點對電纜進行監測還鮮有研究應用[10-11]；因此，本文針對站內電纜單相接地或短路故障，采用廣域同步的方式，對站內電纜線路暫態零序電流進行監測，并采用模擬試驗對電纜線路監測系統進行了驗證。

1 基于暫態零序電流法的電纜監測系統

1.1 監測系統原理

電網正常運行時，PT二次側輸出的三相電壓正常，零序電壓值幾乎為零，零序電流波形也幾乎為零。電網出現單相接地故障時，非故障相電壓上升，故障相電壓下降，零序電壓增大；零序電流波形發生變化，監測系統對比三相電壓波形相位及幅值等數據，判定線路發生了單相接地故障，并通過對各相電壓、電流的計算分析，判斷出接地故障的相別，同時向遠程終端實時推送故障報警信息，以便通知人員及時處理電網故障。

其判斷原理如圖1所示，當零序電壓觸及閾值后，會啟動故障判斷，并根據接入線路采集電流計算各線路上零序電流大小和方向。……