摘要:本文在归纳总结现有配电线路故障定位方法,简要分析不同方法优缺点的基础上,重点分析有源型故障定位系统的现场应用情况,提出了有源型故障定位系统检测接地故障的优点及存在的主要问题,最后针对目前配电网故障定位存在的问题,探讨配电网故障定位技术的研究方向和发展前景。
0 引言
据统计,电网故障停电95%以上由配电网引起。油田6~35kV配电网均为小电流接地系统,配电线路环境复杂,且线路长、分支多、负荷重,其故障通常需要人工逐条线路、逐级杆塔巡视排查,判断与处理耗费大量的人力和物力。
线路的相间短路故障常伴随着过电流,一般较易检测出。由于单相接地故障发生几率高,且会进一步发展为两点或多点故障引起跳闸停电,因此实现快速准确的故障定位,尤其是解决单相接地故障的准确定位难题,不仅对故障处理和保证可靠供电,还对保证整个电网的安全稳定和经济运行具有十分重要的作用。
1 故障定位方法
目前,配电网故障定位方法主要有以下三种:一是故障测距法,即在线路断点处测量故障距离(如阻抗法、行波测距法),该方法在小电流接地系统中离实际应用还有一定距离;二是信号注入法,即故障发生后通过向系统注入信号实现寻迹,目前通过电压互感器二次侧实现信号注入的小电流接地选线仪在油田电网中应用良好,但需人工手持选线仪;三是户外故障点探测法,即利用线路故障指示器检测故障点前后故障信息的不同来确定故障区段,该方法近来逐渐得到应用。
户外故障点探测法检测接地故障时分为无源型故障定位系统与有源型故障定位系统。
无源型故障定位系统利用故障发生时采集信号中包含的故障信息及故障前后线路参数的变化来实现对故障区段的判断,算法主要有电容电流检测法、首半波检测法、5次谐波检测法等。该方法只需线路上故障指示器、通信主机终端与后台系统配合,现场较易实现。2012年油田10kV配电线路共安装前端检测设备178组,无源型故障定位系统因小电流接地系统故障电流较小、故障特征复杂,自身运行过程中接地故障判断准确度低且抗干扰能力差,故使用效果不理想。
有源型故障定位系统将信号注入法与户外故障点探测法相结合,既实现了接地故障的自动寻迹,又克服了接地故障信号弱、抗干扰能力差的缺点,从一定程度上提高了接地故障判断的准确性。2013~2014年,油田电网共加装信号源16台,10kV配电线路2 520km共安装前端检测设备860组。有源型故障定位系统与无源型相比,故障判断准确率大幅提升。