劉暢

摘 要：配網(wǎng)故障問題一直以來都是供電行業(yè)關注的大問題，其中單相接地故障為主要的頻發(fā)故障，影響了配網(wǎng)的安全運轉(zhuǎn)。單相接地故障出現(xiàn)后，如果未能及時高效地定位故障，勢必會帶來嚴重的后續(xù)危機。文章分析了基于多點信息的配網(wǎng)單相接地故障定位方法。

關鍵詞：多點信息；配網(wǎng)線路；單相接地故障；定位方法

配網(wǎng)線路接地故障的原因多發(fā)，其中包括配網(wǎng)自身因素，也涵蓋外部干擾性因素。然而，從目前來看配網(wǎng)單相接地故障依然屬于多發(fā)故障，單相接地故障成為影響配網(wǎng)安全運行的主要故障，必須加大對單相接地故障定位的研究力度，采用科學行之有效的方法，及時定位故障，促進故障的高效及時解決。

1 配網(wǎng)單相接地故障定位存在的問題

當前的配網(wǎng)系統(tǒng)性質(zhì)與功能相對欠缺，無法有效排查單相接地故障，從而影響了整個配網(wǎng)系統(tǒng)的故障排查。同時，低壓配網(wǎng)系統(tǒng)一般被設置于野外，面臨著較為復雜、惡劣的運行環(huán)境，很容易遭受各種外部力量的影響，例如：強雷電、強暴雨、強風等，從而出現(xiàn)了較高的故障率。接地故障出現(xiàn)以后，整個配網(wǎng)系統(tǒng)依然能夠攜帶故障持續(xù)工作，但是未發(fā)生故障的對地電壓會上升，如果不迅速對故障問題進行處理，很容易導致非故障相絕緣受損現(xiàn)象，從而導致相間短路問題，故障問題出現(xiàn)以后，因為配網(wǎng)覆蓋范圍較大、面積較廣，如果單純依靠傳統(tǒng)的方法，實施逐個區(qū)段的推拉，或者對各個桿塔逐一實施排查，會耗費大量的人力、時間和財力，而且可能導致過大的停電范圍，最終也難以迅速準確地發(fā)現(xiàn)故障點。如果故障問題出現(xiàn)在晚間，在沒有足夠的日照燈光等的幫助下，巡檢工作者也很難及時發(fā)現(xiàn)故障，故障未能在規(guī)定時間內(nèi)被有效排查，難免會引發(fā)更為嚴重的絕緣破壞、相間短路等問題。

2 配網(wǎng)單相接地故障定位方法

2.1 在線監(jiān)測法

此方法通常針對于配網(wǎng)系統(tǒng)關鍵節(jié)點的故障監(jiān)測，通常將監(jiān)測設備設置于該節(jié)點，一旦故障出現(xiàn)，則對應迅速傳輸故障信息，并將這些故障數(shù)據(jù)信息進行集中、整理與分析，以此來定位故障。當前，較為流行的故障監(jiān)測設備包括：FTU自動饋線、故障指示設備等，現(xiàn)實的操作中，兩大監(jiān)測設備都是參照故障點前方或后方的數(shù)據(jù)信號特點等來定位故障。例如：中壓電網(wǎng)系統(tǒng)，通常其流經(jīng)電流較小，然而，其結(jié)構卻相對復雜，將更多的監(jiān)測設備設置其中，實際監(jiān)測過程中，能收到一定監(jiān)測效果。然而，這其中也很明顯地暴露了其中的弱點，需要各種監(jiān)測設備的同步支持，大量的數(shù)據(jù)支撐，這無疑需要更多的資金投入，供電企業(yè)具備一定的財力基礎。

2.2 信號注入法

配網(wǎng)線路出現(xiàn)接地故障問題后，整個配網(wǎng)系統(tǒng)進入斷電模式，此時測試信號發(fā)送設備將作出反應，朝著故障系統(tǒng)傳輸異頻信號，此信號帶有一定功率，可以利用信號監(jiān)測設備順著故障線實施巡檢，對應監(jiān)測到相應的故障信號，一旦發(fā)現(xiàn)故障點附近出現(xiàn)異頻信號時，此處就為接地故障發(fā)生處。該故障定位方法有利于迅速、高效地定位故障，也不會遭到配網(wǎng)結(jié)構的干擾，其中故障監(jiān)測的精準度通常受到異常信號的特征、性質(zhì)、數(shù)量等的影響。信號注入法在故障定位方面體現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，體現(xiàn)在無需過高的成本投入，能夠達到對配網(wǎng)系統(tǒng)工作模式的有效監(jiān)控，有利于故障監(jiān)測成本的控制，對于供電企業(yè)來說具有長遠的利益。

2.3 故障測距法

有別于前面提到的兩種方法，故障測距法也是一種全新的配網(wǎng)線路單相接地故障監(jiān)測方法。此方法在實際的故障定位過程中具體涵蓋以下方法：行波法、故障分析法與阻抗法。根據(jù)所選擇線路的類別、模型等進行規(guī)劃，故障測距法具體涵蓋兩大方法：分布參數(shù)模型法，集中參數(shù)模型法。

（1）行波法。參照物理學的相關理論，例如：行波理論。配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題后，工作人員向配網(wǎng)系統(tǒng)中添加特定信息和信號，配網(wǎng)系統(tǒng)中的電流處于流動狀態(tài)，其注入的信號也將對應運行、流動。行波于測量點、故障點二者之間進行流動、傳播，其中需要一定的時長，對應可以計算得出時間差，同時參照行波的傳輸速度、傳輸形式等來對應測量得出測量點、故障點二者間的距離，通過這種方法可以輔助維修工作者準確定位故障點。目前，運用行波法進行測距，具體采用，例如：A型測距法、C型行波測距、B型行波測距等。其中A型行波法故障定位具體體現(xiàn)為：憑借故障區(qū)域所出現(xiàn)的行波，由于行波從測點到故障點來回一次勢必會消耗一定的時間，這其中行波也有一定的傳播速度，據(jù)此測距，就能對應定位故障點。B型行波法通常依靠故障點出現(xiàn)的行波，抵達線路兩側(cè)的具體時間，同時在通訊聯(lián)系的輔助下來找到故障的位置。C型行波法，則是在故障出現(xiàn)以后，從測距設備傳輸高壓高頻信號，同樣參照高頻脈沖信號往返的時間來找到故障的位置。這其中最重要的是要抓住故障點反射行波波頭，然而，由于行波傳輸過程中伴隨著衰變問題，波動難以被有效確認，為故障定位帶來難題。

此單相接地故障定位模式具有一定的優(yōu)勢和優(yōu)點，具體體現(xiàn)在：相對自由靈活，發(fā)生故障問題的線路，其電阻、線路構造、電線等都不至于對故障定位造成影響，而且故障監(jiān)測更為精準，能夠有效控制運行成本，目前已經(jīng)得到了大范圍的應用，而且此方法也能達到對配網(wǎng)系統(tǒng)運行模式、運轉(zhuǎn)狀態(tài)的監(jiān)督、控制，由于其具有一定的成本優(yōu)勢，通常用在地級市的供電企業(yè)。

（2）阻抗法。該方法的故障測距的實際理論依據(jù)為：當配網(wǎng)線路屬于均勻傳輸類型的線路時，可以參照故障類別來對應進行計算，能夠得出以下結(jié)論： 無論哪一類故障，測點與故障點間的距離同故障回路阻抗呈正相關，這樣就可以先計算出測點的阻抗，配網(wǎng)線路的單位阻抗，用前者除以后者，最終就能夠得出一個數(shù)值，從而明確故障點位置。 同其他故障定位法相比，阻抗法體現(xiàn)出低投入、靈活變通等優(yōu)勢，然而易于遭受內(nèi)外因素的不良影響，例如：線路負荷、電源參數(shù)等。特別是一些多分支配網(wǎng)線路，阻抗法在實際的定位中體現(xiàn)出一定的不足，不能有效排除偽故障點。

2.4 FTU法

所謂的FTU本身屬于自動化設備，通常設置于配網(wǎng)終端，該設備同配網(wǎng)一次設備直接聯(lián)系起來，能夠?qū)€路的多項物理性數(shù)據(jù)、信息等加以收集，并有效控制開關，發(fā)揮著對配網(wǎng)系統(tǒng)的自動化控制功能。實際的運行原理為：參照FTU中傳輸?shù)南嚓P數(shù)據(jù)信息，根據(jù)相關的監(jiān)測原理來全面、深入地分析、評判這些數(shù)據(jù)，最終找到故障所在位置。

2.5 故障指示器法

故障指示器法屬于一種相對傳統(tǒng)的故障定位法，通常適合未能徹底實現(xiàn)自動化的配網(wǎng)系統(tǒng)。具體原理為：將指示器設置于配網(wǎng)線路，具體的布點方位：分支點、進線等部位，配網(wǎng)出現(xiàn)故障問題后，憑借指示器做出的反應，能夠明確故障區(qū)域，以此來提高故障定位效率，縮短故障排查時間，支持故障問題的盡早解決，實現(xiàn)供電早日恢復。該方法的優(yōu)勢、劣勢體現(xiàn)在以下方面：（1）故障指示器體形小、方便運輸，而且可以帶電配置，出現(xiàn)故障問題時，及時發(fā)出指示信息，成為未來故障定位的一大方法，然而，實際操作運行過程中也存在問題。（2）老式故障指示器通訊性能較差，出現(xiàn)故障問題，所提供的指示方法相對老套、單一，例如：亮燈、翻盤，這種都屬于本地指示，事實上無法真正定位故障，依然需要維修人員通過分析指示器的實際狀態(tài)來逐步判斷、分析故障的位置。故障指示器在實際的故障定位中發(fā)揮了重要作用，然而，實際運行過程中依然存在一定的局限性，有必要深入改革與完善。

3 結(jié)束語

單相接地故障成為影響配網(wǎng)安全運行的主要故障，必須加大對單相接地故障定位的研究力度，采用科學行之有效的方法，及時定位故障，促進故障的高效及時解決。

參考文獻

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