配网故障定位
I 目前各种定位方法及适用范围
II 目前存在的问题
配电系统小电流接地故障电流微弱、故障电弧不稳定,使得准确定位其故障点成为难题。对于小电流接地故障检测的诸多方法,除信号注入法外,其余检测方法均依赖发生故障前后配电网参数的变化。鉴于小电流接地系统的自身特点,当受到电磁干扰和谐波污染,可使信号失真,影响各种选择原理的可靠性和准确性。
目前,多数检测方法仅是理论可行,在实用化方面存在较大困难和限制。实践中,应用较为广泛的主要是基于注入信号的定位原理,该方法实际使用中并不理想,且检测时间较长。另外一种常用的基于故障指示器的定位方法,检测相间短路故障效果不错,但对于单相接地故障检测,实用效果很不理想。基于FTU的故障分段定位方法也没有很好的解决单相接地故障定位的问题,且实现配网自动化成本太高,限制了其应用范围。
III 配电网故障定位研究展望
目前故障定位方法按照检测方式可分为主动式和被动式两种。主动式一般是在线路不停电的情况下,故障发生后向系统注入特定的信号实现故障定位,如果接地点存在间歇性电弧现象,注入的信号在线路中将不连续,给故障定位带来困难,若是在离线的情况下利用其实现故障定位,需要外加直流高压使接地点保持击穿状态,势必增加投资和检测复杂性。被动式主要是利用故障发生时采集信号中包含的故障信息以及故障前后线路参数的变化实现故障点
的定位,不需要额外增加设备,在现场容易实现,所以利用被动式检测方法查找故障点是今后配电网故障定位的发展方向。
行波法具有不受系统参数、系统运行方式变化、线路不对称及互感器变换误差等因素的影响,在电子技术日益发展的今天,利用故障产生的行波信息实现配电网故障测距具有重要研究意义。但如何解决好实际应用中面临的关键技术问题,比如行波测距模式的确定、行波信号的获取、架空电缆混合线路的影响、多分支线路的影响以及高阻接地故障的影响等,是其获得成功应用的关键。另外,通过安装故障指示器或线路FTU来实现配电线路故障尤其是单相接地故障定位,仍然具有重要研究价值。随着技术的进步,只要选择检测原理与系统相适应的设备,一定可以提高单相接地故障定位的准确性和可靠性。
据统计，电力用户遭受的停电事故95%以上是由配电网引起的（扣除发电不足因素），其中大部分是故障原因。因此，准确地测定配电网故障位置，对于及时隔离并修复故障、提高供电可靠性具有十分重要的意义。
目前，离线定位法主要用于电缆故障定位。对于架空线路来说，由于供电距离较长，通过施加高压击穿故障比较困难，尤其是线路通常与配电变压器直接相连，外加高电压会对用户用电设备带来危害。因此，离线定位不适用于架空线路。
短路故障电流幅值较大，易于检测，通常采用“过电流法”[3,4]实现架空线路短路故障的区段定位，原理与过流保护相同。“过电流法”需要借助馈线终端装置（FTU）或故障指示器（FPI）定位故障区段。“过电流法”原理简单，判据明确，同时具有较好的灵敏度。
对于郊区及乡镇配电网，供电距离长，采用故障测距的定位方法既可以降低成本，又可以减轻寻线负担。
1.2.2 电流对比法
为克服阻抗法对负荷影响考虑不足的缺点，欧洲一些发达国家采取了一些改进措施[3]，在计算中考虑实时采集的负荷电流，通过电流对比定位故障区段。该方法对自动化实现程度要求较高，它是利用SCADA/EMS/DMS/D-SCADA计算各条线路的故障电流并与各点测量上报的故障电流进行对比，判断故障位置。此方法将各监测点的故障信息与SCADA 等系统监测的负荷电流等电网运行信息综合运用，故障判断更为准确，在芬兰实际运行效果
良好，但由于仅以电流作为判据，定位精度受故障电阻影响较大，需要作进一步的改进。
“S 注入法”是利用故障时暂时“闲置”的接地相电压互感器注入一个特殊信号电流，
通过对该信号进行寻迹来实现故障选线和定位。。“S 注入法”原理先进，不受消弧线圈影响，适用于只安装两相CT的架空线路；但该方法需要附加信号注入设备，且注入信号强度受PT 容量限制，对于高阻接地及间歇性故障，检测效果不好。
3 配电网故障技术展望
(1) 用户对供电可靠性要求不断提高。下一步提高供电可靠性的必然途径，就是通过准确
的故障定位应对故障停电问题。从国内外的发展状况来看，配电网在提高供电可靠性上显得越来越重要，其故障检测也受到越来越多的重视。
(2) 现有的故障定位技术相对成熟。适用范围也涵盖了各种接地方式及故障情况，且具备
现场应用的条件。实际应用中，要因地制宜，选择合理的定位策略，并积极地推广应用，摸索经验。
(3) 建立故障管理系统。通过故障管理系统可以充分利用获取的各种故障信息，如配合故
障投诉系统采用信息融合技术做出最优判断。同时可以记录各种定位方法的运行性能及准确率，有助于对比分析，为改进及开发提供可信的数据。
(4) 根据分布式电源的并网要求，制定合适的保护方案。随着分布式电源在系统中比重越
来越大，使传统配电网的运行和管理更加复杂。在分布式电源规模占系统比例较大的情况下，其接入会影响到系统保护的定值及定位判据，需要建立相应的保护方案及定位策略。各国对分布式电源接入的要求有着不同的规定，包括有条件接入、积极接入及有源网络等。带分布式电源的配电网故障定位也要根据不同的并网要求选择合适的定位策略，国外已开始了相关研究。
单相接地故障稳态故障信号微弱，难以测量，暂态量的故障特征较稳态量明显的多，且不受消弧线圈影响，因此基于暂态量的定位方法要优于基于稳态量的定位方法。
目前的基于 FTU 测量信息的定位方法不适用于装有大量 FTU 的复杂配电网；矩阵法对故障信息的准确度要求很高，限制了它的应用；而基于专家系统、神经网络算法、蚁群算法的定位方法都未能真正用于实际系统；遗传算法是故障定位算法中比较有实用价值的一种方法，但是目前对于配网遗传算法定位的研究都针对短路故障，并没有针对单相接地故障的遗传算法定位方法。
【摘要】当前形势下人民对于电力的需求越来越大，随着社会的不断发展和进步，人们日常工作和生活对于电能的需求也在不断提升，现在我国科学技术不断发展，电网设施得到了改善和技术水平得到了进一步的提高，广大社会用户更加关注于供电的质量和可靠性。在配网发生故障时应提高管理维修水平，及时的进行故障定位、隔离和供电恢复。 【关键词】配网故障定位隔离 配电系统比较复杂，在发生故障时需要提高配电的管理和维修水平，在出现配网故障时可以及时的对故障进行定位、隔离，并且恢复供电。本文简要的探讨了对配网故障进行定位、隔离和恢复的工作，以提高供电的可靠性和质量。 1 处理配电网故障的三个过程 处理配网故障主要有三个过程，即定位故障、隔离故障和恢复供电。首先定位故障，在出现故障时要及时的进行定位工作，这个程序一般是利用配网的继电自动化和断路器来完成，一般持续的时间只有几毫秒。这种模式是网络式的保护程序，一般利用对等模式的网络系统，或者是主从模式的通信网络，来解决故障快速性和选择性的缺点，从而可以在出现故障时在离故障点比较近的位置来实施跳闸。 其次隔离故障。随着近年来经济的发展，对配电网的要求也更高，其发展也更为复杂，大多数配电网是采用电源供电或环网供电模式，在发生故障时要及时的隔离故障，保证故障发生在最小的范围之内，其他的非故障区域可以保持正常的供电。进行这项工作时持续的时间会稍微长一些，达到秒或分钟级。 最后恢复故障。在对故障点进行准确的定位和隔离之后，要进行排除故障的工作。这项工作所需要的时间会比较长，一般为十几分钟或者几个小时。配电网的线路分支较多，结构也很复杂，恢复故障也需要采取更为有效的方法。 2 快速定位配电故障的主要方法 2.1 利用重合器和分段器来定位故障的方法 在发生配电故障的时候，即环网在辐射状或开环运行的故障时，通过重合器和分段器可以将故障进行定位。这种方法原理比较简单。重合器安装在配网线路上，在检测的过程中如果出现了故障电流，导致发生了自动跳闸的问题，而重合器在一段时间之后会自动的重合。分段器如果没有达到预期的次数，故障会尽快的被解除，重合器需要一直稳定在合闸状态。并且在经过一定时间之后会恢复到预定状态，从而为下次出现故障做好准备。采用这种方法对设备的要求很高，并且还需要分清是变电所还是分段重合器出现的故障。 2.2 利用scada以及ftu 配合法来定位故障 scada 系统是信息数据的监控和采集系统。这项系统对于电力行业具有重要的作用，相关的技术发展也很成熟，对于现场运行的很多设备可以进行管理和控制，并且有效的采集、测量数据信息并进行调节。其工作的原理是通过数据的采集系统把取得的参数和系统运行的状况来做结果比较，通过调节气动或是电动机的自动调节系统，来纠正一些偏离了设计的运行参数。使用ftu的参数并且经过实际的运算，可以准确的定位故障，被称为ftu故障定位方法。对于辐射状网和树状网以及其他一些开环运行的环网结构，在分析发生故障的区域时要根据沿线的电流是否存在故障，以此来判断故障的位置。如果是环网的运行状态，如果发生了断路故障，会从不同电源点流向故障点。 2.3 根据故障指示器和智能故障定位仪来定位故障 故障指示器安装在线路上，当故障发生时，线路电路发生突变，引起故障指示器翻牌。抢修人员在查找线路故障时，查找距离变电站最远的一个翻牌的故障指示器，即可定位故障在该指示器的后端。智能故障定位仪的原理和故障指示器的原理类似，安装在线路上。该定位仪加装了通信模块，当故障发生时，将第一个发生电流突变的故障定位仪的安装位置以手
基于配电网线路的故障定位系统微探 发表时间：2020-01-03T15:14:04.103Z 来源：《河南电力》2019年7期作者：许惠顺[导读] 随着经济水平的不断发展，我国的配电网的管理发展速度非常快，并且运动的效率以及整体的管理框架逐渐优化。 （广东电网汕头澄海供电局有限责任公司广东汕头 515800）摘要：随着经济水平的不断发展，我国的配电网的管理发展速度非常快，并且运动的效率以及整体的管理框架逐渐优化。在配电网的线路发生故障时，可以对故障的位置进行定位，有利于提高管控机制的系统性以及稳定性，方便于维修的进行。本文研究配电网线路的故障定位系统，为研究部门提供技术建议。 关键词：配电网；线路；故障定位系统配电网管理发展迅速，线路故障定位系统也在高度发展。在配电网线路发生故障时，可以自动进行定位，有利于提高配电网管理水平[1]。故障定位系统有利于对故障进行精确的定位，促进处理故障的速度。 1 配电网线路管理概述 由于我国社会的进步，整体的配电网的系统结构越来越复杂，管理模型的电网线路分支很多，具有多样化的中性点接地方，运营结构以及技术模型也非常复杂。在建立实际的管理机制后，需要落实管理机制，提高配电网线路故障定位系统定位的准确性，提高管理控制的效果，控制故障定位越准确，越有利于处理[2]。由于在管理过程中以及落实目标结构比较复杂，需要结合我国的实际情况进行统筹分析。 国内外很多学者都深度分析了配电网络线路故障定位系统的情况，并能够通过理论以及实践，综合性的进行控制。故障定位技术以及故障选线技术核心上可以定位技术结构，让配电网的管线故障的定位管理的效果得到保证。故障选线机制主要是指在配电网出现单相与地面进行接触故障时，对故障的线路进行优化以及识别，或者中电租法，注入法以及稳态零序电流比较法等措施。使用暂态零序电流比较法具有较高的经济性以及应用领域，在检测过程中不会被消弧线圈进行影响，还不需要进行零模电压的检测，技术优势比较明显。 2 配电网线路故障选线机制 本文中出现的暂态零序电流比较法在应用的效果以及价值上均符合时代的需要，集中处理小电流的接地故障暂态特征，这其中包括了很多故障的信息。在暂态电流幅值的管理模型中，使用符合标准的稳定性以及幅值的参数的情况，综合性以及系统化的处理问题[3]。暂态电流幅度在电流管理模型以及控制的机制中大大高于稳态对电容电流，因此，需要技术人员结合控制措施以及管理机制进行综合性以及系统化的分析处理。对于系统化的管理机制进行积极的践行，从而保证体系的完整。对于很多不稳定的间歇性的故障，很多具有非工频成分大，工频量小等情况，需要将系统化的管控措施积极落实好，保证暂态分量法的稳定性以及有效性，对选线信息进行扩充，有利于提高管理效果，提升管理理念，提高选线项目的可靠性以及稳定性。在使用暂态零序电流比较法处理问题的过程中需要深度调研暂态量选线的方法，由于暂态量选线方法中具有不受中性点接地方的影响，在实际选择暂态比较机制以及建立管理体系的过程中，需要对结果进行更加系统化的分析。保证在能够准确找到故障线路的同时，还能保证工程的实用效果[4]。在落实以及建立故障选线机制时，需要从识别故障的特征开始，在系统定位过程中使用暂态零序电流的幅值变化，其中管理依据为三相电压的变化以及对零序电压的变化。当发生故障时，暂态的主谐振的信号频率在300赫兹到3000赫兹之间，超过10赫兹才是整体信号采样的频率。在电路开始出现故障，到故障结束的过程中SFB频段中的最后一段结构中的末尾出现一次超过预设阈值。根据幅值的极性比较以及比较方式综合的判定故障的情况，将幅值变化最大最宽泛的线路判定为可能出现故障的线路。 3配电网线路故障定位系统在建立实际的管理机制以及应用模型的过程中，需要将更加系统化的控制措施以及管控机制进行积极的落实，并根据处理的要求以及管理模型的情况，综合性的馆办理以及分配相关的体系。然而，在配电网线路的故障定位系统的实际应用中，需要借助相关元件对配电网线路故障的情况进行检测以及系统的管理信息的数据进行收集以及综合性的管理控制，在模型的运行的过程中，需要使用数据的转发器以及采集器，专家系统等3个元素作为基本管理模型以及管控机制。在展开统筹的综合性管理以及调研分析中，需要结合相关管理部门以及实际管理控制措施。在实行配电网线路故障定位系统的过程中，数据的转发器需要有效达到信息的数据传输，系统的采集期主要系统化分析以及精准的采集数据，专家系统主要对系统进行监控，并综合性判断以及统筹分析系统运行故障，保证能够稳定性的升级数据统计模型以及运行参数。很多部门需要系统化的保存和处理管理控制措施以及管理系统，保证智能数据分析仪可以进行深度的管理框架转移以及信息传递，保证应用价值以及处理模型之间的稳定性，为综合性升级管理系统奠定基础。这样做在管理机制落实的同时，能够精准快速定位故障。 3.1对系统结构的通信过程进行集中设计 在建立实际的设计机制后，组网分为不储存的数据组网模块以及储存的数据组网模块。组网模块能够精确的整合和采集数据，使用2GHz的射频能够转发结构并发送数据，还能保证通过GPRS/3G的网络，进行数据的云端服务，实施转发以及储存数据，储存的数据组网模块将数据储存在网络云端服务器中能够对内部相关数据进行进一步集中整合，有序开展短信提醒，数据储存以及故障分析等，不存储数据模块，使用网络云端服务器进行整体的存储机制以及管理模型，没有监控系统的工作站，保证系统化以及稳定性的申请域名，分析数据[5]。 3.2对传输方案进行精细化管控 现在，很多数据的传输是使用直传的方法，不会出现数据外传的情况，在内部监控的系统工作站中直接传输，进行交流以及沟通。在内部的系统中，使用局端的防火墙结构，将数据传输到监控系统的工作站中，进行数据的系统化数据读取以及实施的存储。 3.3建立配电网络故障诊断专家系统 针对实际出现问题，相关技术部门建立配电网的线路故障的专家系统，使用故障诊断，故障数据库以及知识库的核心体系集中整合以及处理相关的问题。根据历史的数据库对实际的情况进行故障的诊断，监督检测诊断模块，数据指令以及诊断结构。对于使用故障指示器采集故障的数据，判定故障，在区域使用多个故障指示器，采集多种信息，系统化的推断故障的相关信息。 4 结论
配电网故障定位的方法 快速，准确的故障定位是迅速隔离故障和恢复供电的前提，对于维护配电网的安全运行具有重要意义。 配电网故障定位 快速，准确的故障定位是迅速隔离故障和恢复供电的前提，对于维护配电网的安全运行具有重要意义。那么，如何对配电网进行快速，准确的故障定位呢？ 一、配电网故障处理特点 配电网络馈线上一旦发生单相、相间、三相等短路时，设备上的F1U及时将故障信息卜传至主站系统。即变电站SCADAS系统，若变电站运行人员处理不了，再次将信息上传至上一级调度，经调度SCADAS系统分析进行定位、隔离、恢复。一般来说，配电网故障处理有以下几个特点： （1）配电网不仪有集中在变电站内的设备，而且还有分布于馈线沿线的设备，如柱上变压器、分段开关、联络开关等。信号的传输距离较远，采集相对比较困难，而且信号具有畸变的可能性，如继电器节点松动。开关检修过程中的试分/合操作及兀’U本身的误判断等都会干扰甚至淹没有用信号，导致采集到的信号产生畸变。 （2）配电网设备的操作频度及故障频度较高，因此运行方式具有多变性，相应的网络拓扑也具有自身的多变性。 （3）配电网的拓扑结构和开关设备性能的不同。对故障切除的方式也不同。如多分段干线式结构多采用不具有故障电流开段开关和联络线开关，故障由变电站的断路器统一切断，这种切除方式导致了停电范围的扩大。 配电网故障定化是配电网故障隔离、故障恢复的前提，它对于提高配电网的运行效率、改善供电质量、减小停电范围有着重要作用。 二、配电网故障定位的方法 1、短路故障定位技术方法 配电网系统中短路故障是指由于某种原因，引起系统中电流急剧增大、电压大幅下降等不利运行工况，同时该故障发生后会进一步引发配电网系统中变配电电气设备损坏的相与相、相对地间的大电流短接故障。按照短路发生部位，可以分为三相短路、两相短路、两相对地短路、以及单相对地短路故障。由于配电网发生短路故障后，其电流、电压等特征故障参量较为明显，故障定位技术方法的实现相对较为简单，工程中最常用的是“过电流法”。
配网架空线路故障定位及监测系统的应用研究 发表时间：2017-10-30T11:53:33.783Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：李茂林马伟伟[导读] 摘要：配网自动化大大提高了供电可靠性和供电质量，缩短事故处理时间，减少停电范围，但目前配电终端（FTU/DTU/TTU）一般部署在开关或变压器位置，对长距离的配电线路得中间段缺少管控，在配电线路传输距离远（国网山东省电力公司济南市历城区供电公司山东济南 250000） 摘要：配网自动化大大提高了供电可靠性和供电质量，缩短事故处理时间，减少停电范围，但目前配电终端（FTU/DTU/TTU）一般部署在开关或变压器位置，对长距离的配电线路得中间段缺少管控，在配电线路传输距离远、线路分支多、运行情况复杂，环境和气候条件比较恶劣时，外破、设备故障和雷电等自然灾害导致的线路短路、接地故障时常发生，而且故障时，故障区段（位置）难以确定，给检修工作带来较大的困难，尤其是偏远地区，查找起来更是费时费力。为解决上述问题，在运行线路上部署故障定位及监测系统就成为一种行之有效方法，通过系统对故障特征信息的监测、采集、计算、分析，实现对短路故障、接地故障、断线故障等故障快速准确检测并定位线路故障位置。 配网架空线路故障停电仍然是影响配网正常运行和居民正常用电的最主要原因。目前已经有多种办法来预防、减少配网线路故障停电，最先进的就是实现配网自动化。配网自动化是通过配电终端（FTU/DTU/TTU）在线路上不同位置的部署安装，通过主站系统对配电线路进行管控，但由于配电终端的安装位置造成部分情况复杂的配电线路，故障停电多发，并且故障时，难以确定故障位置，给抢修工作带来极大地困难。 为此，在运行线路上部署故障定位及监测系统就成为一种行之有效方法，通过系统对故障特征信息的监测、采集、计算、分析，实现对短路故障、接地故障、断线故障等故障快速准确检测并定位线路故障位置。 1 现有故障定位及检测方法 1.1 短路故障判定 故障指示器对短路的检测是通过电磁感应方法实时监测配网线路中的电流，根据线路中的电流突变特征、电流突变持续时间及线路是否停电来判断是否出现了短路故障并做出告警指示，已有方案一般采用以下手段： 1.1.1 过流法 预设一个远大于线路正常工作的电流的故障电流值，当线路某时刻电流大于该预设值时，即认为线路发生短路故障。图示如下（IL是负荷电流，Is是门坎电流）： 弊端及原因：由于不同线路、同一线路的不同位置、不同时刻的运行方式使得线路的正常工作电流波动较大，如果预设值较小，可能会导致误报警，如果过大，则可能导致检测不到故障。 1.1.2 电流突变法 基于电流发生突变持续一段时间后，电流变为零来判定是否发生了短路故障，图示如下：
配网故障定位 I 目前各种定位方法及适用范围 II 目前存在的问题 配电系统小电流接地故障电流微弱、故障电弧不稳定,使得准确定位其故障点成为难题。对于小电流接地故障检测的诸多方法,除信号注入法外,其余检测方法均依赖发生故障前后配电网参数的变化。鉴于小电流接地系统的自身特点,当受到电磁干扰和谐波污染,可使信号失真,影响各种选择原理的可靠性和准确性。 目前,多数检测方法仅是理论可行,在实用化方面存在较大困难和限制。实践中,应用较为广泛的主要是基于注入信号的定位原理,该方法实际使用中并不理想,且检测时间较长。另外一种常用的基于故障指示器的定位方法,检测相间短路故障效果不错,但对于单相接地故障检测,实用效果很不理想。基于FTU的故障分段定位方法也没有很好的解决单相接地故障定位的问题,且实现配网自动化成本太高,限制了其应用范围。 III 配电网故障定位研究展望 目前故障定位方法按照检测方式可分为主动式和被动式两种。主动式一般是在线路不停电的情况下,故障发生后向系统注入特定的信号实现故障定位,如果接地点存在间歇性电弧现象,注入的信号在线路中将不连续,给故障定位带来困难,若是在离线的情况下利用其实现故障定位,需要外加直流高压使接地点保持击穿状态,势必增加投资和检测复杂性。被动式主要是利用故障发生时采集信号中包含的故障信息以及故障前后线路参数的变化实现故障点
的定位,不需要额外增加设备,在现场容易实现,所以利用被动式检测方法查找故障点是今后配电网故障定位的发展方向。 行波法具有不受系统参数、系统运行方式变化、线路不对称及互感器变换误差等因素的影响,在电子技术日益发展的今天,利用故障产生的行波信息实现配电网故障测距具有重要研究意义。但如何解决好实际应用中面临的关键技术问题,比如行波测距模式的确定、行波信号的获取、架空电缆混合线路的影响、多分支线路的影响以及高阻接地故障的影响等,是其获得成功应用的关键。另外,通过安装故障指示器或线路FTU来实现配电线路故障尤其是单相接地故障定位,仍然具有重要研究价值。随着技术的进步,只要选择检测原理与系统相适应的设备,一定可以提高单相接地故障定位的准确性和可靠性。 据统计，电力用户遭受的停电事故95%以上是由配电网引起的（扣除发电不足因素），其中大部分是故障原因。因此，准确地测定配电网故障位置，对于及时隔离并修复故障、提高供电可靠性具有十分重要的意义。 目前，离线定位法主要用于电缆故障定位。对于架空线路来说，由于供电距离较长，通过施加高压击穿故障比较困难，尤其是线路通常与配电变压器直接相连，外加高电压会对用户用电设备带来危害。因此，离线定位不适用于架空线路。 短路故障电流幅值较大，易于检测，通常采用“过电流法”[3,4]实现架空线路短路故障的区段定位，原理与过流保护相同。“过电流法”需要借助馈线终端装置（FTU）或故障指示器（FPI）定位故障区段。“过电流法”原理简单，判据明确，同时具有较好的灵敏度。 对于郊区及乡镇配电网，供电距离长，采用故障测距的定位方法既可以降低成本，又可以减轻寻线负担。 1.2.2 电流对比法 为克服阻抗法对负荷影响考虑不足的缺点，欧洲一些发达国家采取了一些改进措施[3]，在计算中考虑实时采集的负荷电流，通过电流对比定位故障区段。该方法对自动化实现程度要求较高，它是利用SCADA/EMS/DMS/D-SCADA计算各条线路的故障电流并与各点测量上报的故障电流进行对比，判断故障位置。此方法将各监测点的故障信息与SCADA 等系统监测的负荷电流等电网运行信息综合运用，故障判断更为准确，在芬兰实际运行效果 良好，但由于仅以电流作为判据，定位精度受故障电阻影响较大，需要作进一步的改进。 “S 注入法”是利用故障时暂时“闲置”的接地相电压互感器注入一个特殊信号电流， 通过对该信号进行寻迹来实现故障选线和定位。。“S 注入法”原理先进，不受消弧线圈影响，适用于只安装两相CT的架空线路；但该方法需要附加信号注入设备，且注入信号强度受PT 容量限制，对于高阻接地及间歇性故障，检测效果不好。 3 配电网故障技术展望 (1) 用户对供电可靠性要求不断提高。下一步提高供电可靠性的必然途径，就是通过准确 的故障定位应对故障停电问题。从国内外的发展状况来看，配电网在提高供电可靠性上显得越来越重要，其故障检测也受到越来越多的重视。
配网自动化系统中线路故障快速定位方法 摘要：自国家“三集五大”战略实施以来，配网自动化逐步发展，了解配网自动化的内涵，深入掌握配网自动化相关知识，对快速定位线路故障大有裨益。基于此，本篇文章对配网自动化系统中线路故障快速定位方法进行研究，以供参考。 关键词：配网自动化系统；线路故障；快速定位 引言 近些年，我国技术水平快速提升，推动了电力企业的发展。在配电网运行过程中 应用现代科学技术，能够有效提升配电网的运行质量。配电线路是与电力客户最 接近的部分，一旦配电网发生故障会造成大范围停电，不但直接影响客户的电力 使用，也会影响电力企业的发展。所以，利用现代化技术对配电网配电线路故障 实施自动定位和隔离，可以有效缩短故障处理时间，同时确保用户用电质量，对 推动电力企业经济效益发展具有重要的现实意义。 1、配网自动化系统的组成 配网自动化系统的组成部分分为：系统管理层、网络通讯层、现场设备层等。其中，系统管理层是配网自动化系统的中心，由低压智能变配电管理系统软件、监 控主机、打印机和UPS不间断电源等组成。网络通讯层充当着系统管理层和现场 设备层的交流媒介，主要由屏蔽双绞线、光缆、光纤收发器、工业网络交换机、 通讯管理机和电源模块等不同设备组成。现场设备层用于现场监测数据，由中低 压配电监控中心所需的各种智能电力仪表、微机保护以及其他第三方智能设备组成。这三个部分互相协调配合，对配电设备进行实时监控，保证配网自动化系统 正常运行。 2、配网自动化系统的功能概述 配电环节和用电环节在配网自动化系统运行中具有重要作用。因此，在配网自动 化系统的设计中，要结合工程实际进行科学合理设计，有效保证配网自动化系统 的运行质量，降低电网损坏几率，加强资源利用，减少后期配网自动化系统的检 修维护，为充分实现减员增效、及时排除故障、定位分析故障奠定了良好基础。 配网自动化系统能够科学运行的主要方法是根据线路的不同时间段采集相关数据，然后分析监测数据，同时根据监测结果分析区别较大的开关运行情况，依据问题 原因制定具有针对性的解决方法。如果在这一过程中能够在遥控环节对其开关系 统进行合理操控调度，就可以有效保障线路运行安全性。当线路发生故障时，它 还能够对其进行准确的维修诊断。另外，在配网自动化系统正常运行的情况下， 适当进行开环线路或闭环线路运行，同时利用双向电源使其形成环形系统线路， 那么在系统运行得到有效保障的前提下，双电源的开关能够随时断开。 3、配网自动化系统稳定性的影响因素 配网自动化系统是否稳定，直接影响着线路故障定位准确与否。实际应用中，影 响配网自动化系统稳定性的影响因素主要包括：①工作人员技术水平的高低； ②配电网系统各组成部分之间的匹配与兼容程度；③系统通讯流畅与否；④配 电网终端设备是否稳定等。 4、配网自动化系统中线路故障快速定位的方法 4.1行波故障定位 “行波”是平面波在传输线上的一种传输状态，其幅度沿传播方向按指数规律变化。“行波故障定位”，即根据故障对波形的阻碍程度来判断其发生的位置，常见的行 波故障定位系统如图1所示，该系统是在线路的检测端向配电线网各个线路注入
配网自动化故障定位的问题及应用分析 发表时间：2019-10-31T10:06:44.133Z 来源：《云南电业》2019年5期作者：冯圣文 [导读] 随着现代技术的进步与高科技产品的推广使用，配网智能化故障定位系统得到了明显的发展，在提升配网效率及质量方面起到了显著作用。 （国网四川省电力公司甘孜供电公司四川甘孜 626700） 摘要：随着现代技术的进步与高科技产品的推广使用，配网智能化故障定位系统得到了明显的发展，在提升配网效率及质量方面起到了显著作用。对此，文章以某供电公司配电系统智能化故障定位科技为对象，找到相关问题出现的原因，且从开关装备故障定位、FTU事故定位、故障指示设备定位及馈线终端问题定位科技等层面，介绍配网智能化故障定位的科技，令配网自动化在出现故障的基础上还可以保障供电网的可靠性，且准确隔离故障段，确保非故障段顺利供电。 关键词：配网；智能化；故障定位；问题介绍；运用分析 配电智能化科技是应用于城乡配电系统改建阶段的重要技术，一般情况下，配电智能化包含馈线智能化与配电管理平台，而通讯系统是配电智能化的关键要素。配电系统智能化是国家电力事业不断进步以及国家经济背景下的重要产物，但事实上，长期以来配电系统的创建均未得到专业人员的高度重视，创建的投资比较短缺，产品技术起到的作用较为滞后，电网故障和事故频繁出现，如此在较大限度上限制着人类和社会的进步。由此，操作人员必须探究问题产生的成因，而且采用高效的科技方式进行解决。 1、配电智能化故障定位系统的有关问题 配电网智能技术通常设计计算机平台和通讯技术，以及有关智能控制技术及电子科技，这类技术能够线上对配电网实现离线或是在线的自动化监督控制，如此能够保障配电系统的安全性和稳定性，并且还能够确保配电网的运行效率。在配电系统智能化故障中，有部分问题急需处理。配电系统内的线路负荷布局不是非常均匀，且针对部分城区的城市电网并未实现合理规划，用电对象较为集中，出现线路用地紧张现象。但有些线路并无什么客户应用，因此在线路终端出现诸多负荷，如此线路就会出现“头重脚轻”的情况。并且，存在线路配电半径很大以及电路损耗很高的现状，进一步延伸与改造原本的线路，最后就会造成线路供电半径较大问题的产生。若导线截面很小，则会产生较大的负荷运行状况，存在许多线路，在实际运行阶段，时间比较早，电缆直径相对而言偏小，并且现有的线路也无法符合不断增大的用电负荷，如此就会出现诸多安全隐患。此外，电源布点不够，电网在实际运行阶段稳定性不高，且其中有的设备已产生老化问题，自动化程度很低。因此，在配电系统内有许多问题都无法处理，对此，相关操作者唯有注重高科技方法，才能够把配电智能化故障定位的各种技术水平进行提升。唯有在技术层面进一步减少安全隐患，方可将故障出现的几率减小，保障供电网的安全运转。 2、配网智能化中有关故障定位科技应用分析 2.1开关装置故障定位系统 最常见的开关装置即分段器与重合器，采用这两种开关装置，根据其性质进行科学安装，安装的开关装置运行的时间与频率对配电系统中出现的故障实现定位分析，分析的全过程即开关装置故障定位系统[1]。分段器属于一种和电源侧前期开关搭配，在失压和无电流的条件下，智能分闸的开关产品。当设备出现永久性故障现象时，分段器在预计次数的分合运行后，闭锁在分闸状态，进而起到分离故障段的效果，如果分段器未实现预计次数的分合运行，故障由其他装置割除，那么将维持合闸状态，且通过一些延时后复原到原本的状态，如果再次出现故障，分段器通常无法阻断线路故障电流。此外，重合器属于一种自备控制与保护作用的高压开关装置，可以智能检查经过重合器主线路的电流，出现故障时根据反时限保护智能阻断故障电流，且根据预计的延时与顺序实现反复重合。 某供电公司在采用该种开关装置故障定位科技时，非常注重对设备平台的巡查，投入电力系统运行与处在备用条件下的高压开关装置必须定时进行巡查，对多种运行状态下的巡查时间、频率、内容，各单位要制定详细规定[2]。正常运转线路上的装置每月巡查1次，对不能准确隔离和定位故障的装置要展开1次特巡。以此该配电公司经采用开关装置故障定位系统帮助设备完成预设状态，而且确保配网在以后运行中的安全性、可靠性。 2.2FTU故障定位系统 FTU属于馈线终端装置的简称，具备遥控、遥信以及故障检查作用，且和配电智能化的主站实现通讯，提供内电网运转状况与多种参数，即监控所要数据，包含开关状态、电能指标、接地问题、相间故障和故障指标，且落实配电主站传达的信号，对配电装置实现调节和管控，实现对装置故障定位、分离与非故障区间迅速复原供电等作用[3]。FTU故障定位系统具备可靠性、安全性、实时性等特征，对环境的适应水平较高，功能非常强大，属于新型馈线智能化远端设备。某供电分局在使用FTU故障定位系统时，不管是城市或者农村，以及所服务的单位均有使用该种技术，其功能涉及实现环网柜、柱上开关监控和维护、通讯，该供电分局支持配电子站、主站完成配电回路的正常监督与故障辨别、隔离和非故障区域复原供电。但该种国家定位科技也有一定的不足，单一的故障点不能同时去解决多个故障点的复原，并且数据的上传极易由于部分细小的改变而出现偏差，因此，在技术筛选时应兼顾实际状况。 2.3故障指示设备的定位系统 故障指示设备是用来检查短路和接地问题的装置，很多配电网均会大量采用环网负荷开关，采用故障指示设备的优势在于，当网络系统出现短路故障或是接地故障时，上级供电网必须在预计时间内实现分段，以避免出现大型事故。某供电单位在采用本设备时，会详细记载有关参数，短路问题运行电流：150A~1500A、接地问题运行电流：10A~100A、精准度：±10%，环境气温-25℃至70℃；湿度为：40℃，相对湿度不超过95%；功率：待机不超过0：01mA；指示不超过0.5mA、电源供应：锂电池3.6V或2.25Ah、智能复位时间： 7Sec/2h/4h/8h能设置，其余设置能预订、面板设置类读数设备：92×46×26mm、表层设置类读数设备：92×140×42mm、传感设备短路传感仪：38×38×26mm，而且还会标出出现故障的位置，分局运维工作者按照指示设备的报警信号快速找出出现故障的位置，如此可以及时复原未出现故障的区域供电，有效节省了公司员工的事件，还削减了断电事件，减少了断电范围。 在采取故障指示装置定位系统时，还应注意如下问题：第一，确保告警指示数据的完整，因为线路上故障指示设备较多，在上传至主站时的数据库不能保持同时，造成周期内数据资料极易丢失，所以对于这种现象，在数据收集时应当设立冗余时间，而且以多个周期为基础，在保障所有数据可以送往主站的基础上，即使出现故障也可以收集到相关数据；第二，故障的数据必须保证和网络上的信息相同，在
10kV配电线路故障定位及在线监测（控）系统 技术规范书 批准： 审核： 拟制：
总则 1．本“规范书”明确了某城市供电公司配电线路故障定位及在线监测（控）系统的技术规范。 2．本“技术规范书”与商务合同具有同等的法律效力。 1.1 系统概述 配电线路传输距离远，支线多、大部分是架空线和电缆线，环境和气候条件恶劣，外破、设备故障和雷电等自然灾害常常造成故障率较高。一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给供电公司造成较大损失；再者一条线路距离较长，分支又多，呈网状结构，查找故障，非常困难，浪费了大量的人力，物力。 配电线路故障定位及在线监测（控）系统主要用于中高压输配电线路上，可检测短路和接地故障并指示出来，可以实时监测线路的正常运行情况和故障发生过程。该系统可以帮助电力运行人员实时了解线路上各监测点的电流、电压、温度的变化情况，在线路出现短路、接地等故障以后给出声光和短信报警，告知调度人员进行远程操作以隔离故障和转移供电，通知电力运行人员迅速赶赴现场进行处理。主站SCADA系统除了显示线路故障电流途径和位置，还能显示线路负荷电流、零序电流、线路对地电场、接地尖峰电流的变化情况并绘制历史曲线图，用户根据需要还可以增加开关位置遥信采集、开关遥控、远程无线抄表和无功补偿柜电容投切等功能。 故障定位及在线监测（控）系统还可以提供瞬时性短路故障、瞬时性和间歇性接地故障的在线监测和预警功能，以及故障后事故分析和总结功能。 1.2 总体要求 1.2.1当线路正常运行时：系统能够及时掌握线路运行情况，并将线路负 荷电流、首半波尖峰突变电流、线路对地电场等线路运行信息和太阳能 充电电压、电池电压等设备维护信息处理后发送至主站，在主站能够方 便地查询有关实时信息和历史数据。为及时掌握线路故障前的运行状态，
配网自动化系统中线路故障快速定位方法分析 发表时间：2020-04-14T06:51:09.355Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第1期作者：梁国明[导读] 设备技术的发展水平落后，电力故障和事故频繁发生，极大地阻碍了企业和社会的进步。 广东电网有限责任公司茂名信宜供电局 525300摘要：近年来，我国社会在生产工作及日常生活方面对电力的质量及稳定性要求逐渐扩大，为保障电力线路的可靠性，供电企业对配电网自动化运行提出了更高的要求。配电网自动化系统运行过程中，会根据线路发生的不同故障，确保线路得到有效优化，故障得到及时 处理，各种灾害得到及时控制。配电自动化系统对线路运行监控具有重要的应用价值。它能充分发挥配电网系统的应用价值，能快速定位线路故障位置，同时为各种技术应用提供有效保障。基于此，以下对配网自动化系统中线路故障快速定位方法进行了探讨，以供参考。关键词：配网自动化;线路故障定位;定位方法；分析 引言 配电自动化技术是改造城乡配电网络的关键技术，一般来说，配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统，这是配电自动化的关键要素。配电网络实现自动化是我国电力产业逐步发展和社会经济基础的必然产物。但实际上，配电网络的自动化建设得不到专家的充分关注，建设投资资金相对不足，设备技术的发展水平落后，电力故障和事故频繁发生，极大地阻碍了企业和社会的进步。 1、配网自动化系统 配网自动化系统主要分为主站层、子站层、通信层和终端层四个部分，主要通过“三遥”（遥信、遥测、遥控）功能对配电设备进行实时监控，以实现线路故障判断、故障定位、故障隔离等功能。具体而言，其是指通过实时监测线路的电流、电压、功率、频率等遥测数据及线路开关的实时状态信息和各类保护告警信息来诊断线路状态，并通过遥控功能对线路开关进行远程控制。故在配电线路正常运行时，配电自动化系统的一个十分重要的作用就是对配电网的运行进行优化，而在线路发生故障时可提高电网调度部门处理事故的快速性和准确性。 2、线路故障快速定位基本内容 从目前部分地区配电网实时监控系统获得的数据来看，线路运行中基本上有以下内容:首先是线路过电流事故和快线事故、线路接地故障等。在配电系统运行时，现场线路分配开关通过系统主站设置各种保护措施，在实际运行期间发生故障后，通过配网自动化系统控制开关开合，将故障隔离在某个区域并有效地存储多个故障信息。线路遇到接地问题后，电流不平衡会导致线路产生零序电流，通过配电自动化系统的数据收集的各个开关零序电流情况，能快速判断线路接地的位置。配电网系统运行时，零序电流可以获得线路接地的重要参考数据。如果线路上工作时出现接地问题，则网络交换机零序电流会出现不同程度的变化问题。配电系统可通过分析零序电流的基本变化来确定接地位置。在配电网系统的长期运行中，分阶段总结常见的线路故障判断方法，首先组织技术人员进行查看系统历史报文，然后进行信息比较、分析和判断，最后进行信息确认。3、配网自动化故障定位技术的相关问题3.1配网线路发展不均衡 随着城市化进程的加快，社会对配网自动化提出了更高的要求。我国现阶段的电网规划不合理，很多地区的电网规划存在不少问题。比如，配网线路配置的自动化开关数量过少，配网线路负荷分布严重不均，配网线路运行环境复杂多变，配网线路可靠性低。由于前期电网智能化发展水平不高，故当前存量配网线路的自动化程度较低，尤其是在配网自愈方面任重而道远。广东电网公司部分地市配网发展较快，部分配网线路已经实现自愈功能，而偏远山区线路的自动化建设处于初始阶段，因此配电网发展不均衡的现象突出。 3.2线路负荷布局不匀称 一些城区对城市电网缺少合理地规划，电力用户太过于聚集，部分线路用电较为稀缺，诸多的负荷处在线路的终端，让线路变得十分的冗杂，给自动化开关配置带来了困难。 3.3电网运行中的设备老化，自动化程度低 我国是世界上人口最多的国家，也是城市化程度相对较高的国家。随着电力资源市场的不断发展，人们对用电的需求不断增高，而电源布点不足，使得电网运行的设备用量大，损耗大，急速老化，设备老旧，自动化水平低。 4、配网自动化故障定位的问题研究及应用
探究配网自动化故障定位技术李萍 发表时间：2017-09-07T14:58:54.283Z 来源：《电力设备管理》2017年第7期作者：李萍张昀申永强 [导读] 有效地解决故障问题，防止故障的进一步扩大，减少可能会带来的各种损失，从而确保配电系统供电的安全性与稳定性。 国网山东省电力公司烟台供电公司山东烟台 264000 摘要：随着配网供电智能化的发展与应用，随之而来的就是故障定位技术的应用，故障定位技术能够及时发现配电网中的问题，保证相关工作人员能够及时维修，保证正常的供电，不影响人们的正常生活。 关键词：配网自动化；故障定位；技术 一、配网自动化的意义 配网自动化是以配电自动化系统为核心，设备和网架作为基础条件，结合各种通信方式，集成系统的各种信息，实现实时控制和监测配电系统，使得配电系统更加科学。配电自动化系统是实现配电自动化的重要技术，配电自动化系统整合了计算机技术、网络技术、电子技术以及通信技术以及电力一次设备等其他领域的技术，具备通信监视、馈线自动化、SCADA、故障处理等功能的系统工程。通信通道、配电子站、配电总站以及配电终端等共同组成了配电自动化系统。配网实行自动化能够保证供电的稳定性，而故障定位技术能够保证配网的正常运行，发现问题及时处理，大大提高电网的工作效率，配网自动化故障定位技术的研究有利于提高电力企业的服务水平，并且也有助于资源的合理有效配置。 配网自动化故障定位技术是配电自动化的重要技术之一，对保证供电的稳点性作出了重要贡献，也逐渐受到了越来越多的工程人员的关注，由于配电系统线路一般非常复杂，一旦其中任何一段线路出现问题导致出口断路器跳闸，如果在主干线上采用开关进行分段工作，也仅仅能够隔离有限的几段，我们必须动用大量的时间、财力人力以及物力才能够找出出现故障的位置，这样排除故障的手法不仅工作效率低，由于较长时间的维修工作还会影响人们的正常用电情况。在这种情况下，如何快速的找出线路的故障，并且及时进行供电转移是我们必须要思考的问题，配网自动化故障定位技术就应运而生了，它能够准确可靠的快速找出配网中的故障点，配网故障定位技术中性价比最高的工具就是故障指示器了，也是目前故障定位技术中最使用最基本的技术。 二、配网故障定位的必要性分析 在通常状况下，配网故障主要分成两个类型，一是瞬时故障，二是永久性故障。在处理配网故障的时候，要根据具体的类型选择合适的处理方式。对于瞬时故障而言，在对其进行处理时，可借助于变电站出口处的断路器，利用一次重合闸完成故障的消除工作。对于永久性故障而言，在重合闸的功能无法充分发挥以后，那么就需要妥善地处理故障。在通常状况下，配网中的电缆线路常常是发挥发生永久性的故障。一旦某个区段发生故障，那么就必须要精准地定位此故障区段，而且立即要及时断开故障区段的开关，以达到故障隔离的目的。然后再以最快的速度恢复非故障区段的电力供应，从而有效地避免故障问题所带来的更多损失，有效地缩小故障范围。因此，为了能够更好地消除故障，那么最重要的条件即为要准确地对故障进行定位。这样才能够更加及时、有效地排除故障。所以，就需要采用一些科学的故障定位技术，将其应用在配网自动化系统的故障定位中，达到快速、准确发现故障，排除故障的目的，以确保系统运行的顺畅、安全性。 三、配网自动化故障定位技术分析 3.1开关设备故障定位器 在通常状况下，最为常见的开关设备主要包括两种：一种是重合器，另外一种是分段器。对于开关设备故障定位技术而言，其主要是借助于以上两种开关设备，再充分研究其基本特点的基础上，合理地设置开关设备发生动作的次数以及所使用的时间。在此基础上，能达到准确定位配网故障的目的。对于重合器而言，其有着较强的控制以及保护作用功能，其能够根据所设置的次数以及时间及时发现故障。不仅如此，其能够在操作完成后，自动地将开关设备进行闭锁以及复位处理。对于分段器而言，其能够实现同电源侧的前级开关彼此配合的作用。一旦发生失压或者无电流的现象，那么其就可以进行自动分闸。 然而，假如配网发生的故障属于永久性的，则必须要根据提前设置的次数来实施分合操作。在对设备进行分闸闭锁操作的过程中，必须要准确地定位以及配网的故障点。一旦分段器分合操作尚未完成预算次数时，那么就要根据具体的情况采取有效的措施将其进行切除。在实际运行时通常都是处于合闸状态的，然而在其恢复后，其能够达到预设状态，这样就能在之后的操作中充分地确保配网的可靠性与安全性。 3.2FTU故障定位技术 为了有效实现馈线自动化，那么必须要充分确保环网开环以及结构运行，假如需要对网络进行自动重构设置，那么就要充分确保其实时监督功能，其硬件设备主要包括变电站的断路器以及负荷开关。实线自动重构网络的前提即为系统要具有FTU。FTU有着良好的远方通信与现场监测功能。在通常状况下，都会将FTU设置在柱上开关的位置，这样就能够利用FTU合理地采集柱上开关电路运行的相关信息与数据，之后再借助于通信网将这些信息发送到配电自动化远方控制中心当中。然后中心发出的命令能够被FTU进行合理的管理与控制。如此一来就能够借助于远方控制的操作来进行倒闸。一旦在配电网中出现故障，则FTU装置就会对故障发生前后的信息数据进行搜集，并且将其输送的控制中心。然后再借助于计算机系统对这些信息进行深入的分析，并且准确地定位配电网出现故障的区段，然后提供有效的恢复供电方案，进而使得那些非故障区段能够恢复正常的电力供应。 3.3FTU配网故障定位算法 作为配网系统运行的一个十分关键的依据，网络形态的描述矩阵能够科学地搜集故障的相关信息，并且对故障进行准确的排查，这样就可以使得矩阵中所包含的信息参数得到不断的优化。在此基础上再借助于FTU设置中的相关参数数值对发生故障的区域进行及时、有效的反馈。在通常状况下，FTU故障定位算法所使用的矩阵相乘运算方法相对非常简单，因此其对多电源的配网都较为适用。然而此算法也存在不足，即为对于单一故障点而言，其无法在同一时间对多个故障开展修复处理。除此以外，对于那些上传的信息而言，其可能会受到一些因素变化的影响，从而出现误差，影响到其准确性。 3.4基于FTU配网故障定位研究 在一般状况下，故障定位算法的步骤如下：第一，要充分借助于实时数据反馈及参数构建完善的网络拓扑结构。而且基于此实现网络模型的构建工作，这样就能够使得整个配网在相同的系统当中运行；第二，要对有关的信息反馈给予实时的控制。要能够在极短的时间内
配电网故障定位技术现状与展望 季涛1,孙同景1,薛永端2,3,徐丙垠2,3,陈平2,3 (1.山东大学控制科学与工程学院,山东济南250061; 2.山东理工大学电气技术研究所,山东淄博255049; 3.山东科汇电气股份有限公司,山东淄博255087) 摘要:对现有的定位原理和方案进行了系统归纳并将其概括为三类:一类是以在线路端点处测量故障距离为目的的故障测距法;一类是故障发生后通过向系统注入特定信号实现寻迹的信号注入法;还有一类是根据故障点前后故障信息的不同确定故障区段的户外故障点探测法。概略分析了各种故障定位方法各自的优缺点以及适用的故障类型,在此基础上阐述了目前配电网故障定位存在的问题。最后探讨了配电网故障定位技术的研究方向和发展前景。 关键词:配电网; 故障定位; 小电流接地故障; 继电保护 中图分类号:TM726;TM773 文献标识码:A 文章编号:1003 4897(2005)24 0032 06 0 引言 我国中低压配电网大多采用中性点非有效接地运行方式(俗称为小电流接地系统)。配电线路故障,尤其是单相接地故障的快速、准确定位,不仅对修复线路和保证可靠供电,而且对保证整个电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用。 对于线路的相间短路故障,由于伴随出现过流现象,一般比较容易检测。但是配电网单相接地故障是发生几率最高的故障类型。虽然规程规定单相接地故障发生后系统可继续运行2h,但由于单相接地故障可能会进一步发展为两点或多点故障,从而引起跳闸停电事故[1],所以,配电网故障定位主要是解决单相接地故障的准确定位难题。 目前对于小电流接地系统故障定位的研究也大多集中在单相接地故障定位方面的研究。许多学者对配电网的故障定位问题做了大量研究,主要可以概括为三类:一类是以在线路端点处测量故障距离为目的的故障测距法;一类是故障发生后通过向系统注入信号实现寻迹的信号注入法;还有一类是利用户外故障探测器检测的故障点前后故障信息的不同确定故障区段的户外故障点探测法。本文分析了当前各种配电网故障定位方法的优缺点,阐述了目前故障定位存在的问题,并由此提出了发展配电网络故障定位技术的研究思路。 基金项目:山东省自然科学基金(2004ZX26)1 故障测距法 1.1 阻抗法 阻抗法的故障测距原理是假定线路为均匀线,在不同故障类型条件下计算出的故障回路阻抗或电抗与测量点到故障点的距离成正比,从而通过计算故障时测量点的阻抗或电抗值除以线路的单位阻抗或电抗值得到测量点到故障点的距离[2~4]。 文献[3]对利用最小二乘法进行测量阻抗参数估计进行了初步探讨,以解决线路阻抗参数在距离保护中不够准确的问题;文献[4]对利用故障分量电流的阻抗法进行研究,以提高阻抗法故障测距的精度。 阻抗法具有投资少的优点,但受路径阻抗、线路负荷和电源参数的影响较大,对于带有多分支的配电线路,阻抗法无法排除伪故障点,它只适合于结构比较简单的线路。 1.2 行波法 根据行波理论,无论是相间短路故障还是单相接地故障,都会产生向线路两端传播的行波信号,利用在线路测量端捕捉到的暂态行波信号可以实现各种类型短路故障的测距。行波法是通过测量故障产生的行波在故障点及母线之间往返一趟的时间或利用故障行波到达线路两端的时间差来计算故障距离[5,6]。 在输电线路行波测距技术获得成功应用的基础上[7],已经有科研人员对配电网络的故障行波测距开展研究[8~10]。文献[8]提出通过识别来自故障点和不连续点的反射波来确定故障区段,从而找出与故障点相关的两个反射波,并由这两个波的最大相 32第33卷第24期 2005年12月16日 继电器 REL AY V o.l33 N o.24 D ec.16,2005