研究与开发
配电网小电流单相接地故障特性及
定位技术研究
孙九Ｊ１顷
（河南省陆浑水库管理局陆浑水电站，河南洛阳４７１４１２）
摘要 中性点非有效接地是我国提高配电网供电可靠性的常用方法，但是由于系统发生单相
接地故障的电流很弱，很难对故障位置进行定位。目前，国内很多地方采用人工巡线的非法确定
故障位置，这不但增加了检修工作量，还造成了长时间停电，影响用户用电稳定性。从国内外研 究现状出发，首先对单相接地故障进行了暂态分析，并对中性点经消弧线圈接地进行了相频分析。
随后重点研究暂态复序电流下的单相接地的故障定位技术，给出其矩阵算法，并用ＭＡＴＬＡＢ进行 仿真研究。希望为今后小电流接地故障诊断的应用提供理论依据。
关键词：配电网；小电流；接地；故障诊断
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｓｍａｌｌ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ Ｅａｒｔｈ Ｆａｕｌｔ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ
Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＳｕｎＪｉｕｓｈｕｎ
（Ｌｕｈｕｎ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｌｕｏｙａｎｇ，Ｈｅ’ｎａｎ ４７ １ ４ １ ２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｎｅｕｔｒａｌ ｐｏｉｎｔ ｎｏｎ—ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ ｉｓ ａ ｃｏｍｍｏｎ ｗａｙ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ
ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒ￣ｂｕｔ ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ—ｐｈａｓｅ ｅａｒｔｈ ｆａｕｌｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｓ ｖｅｒｙ
ｗｅａｋ，ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｌｏｃａｔｅ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ｍａｎｙ ｐｌａｃｅｓ ｕｓｅ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｐａｔｒｏｌ ｉｌｌｅｇａｌ ｔｏ
ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｗｏｒｋｌｏａｄ，ａｌｓｏ ｃａｕｓｅｄ ａ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔａｇｅ
・１００・ 科技论坛
配电线路单相接地故障低压动态模拟试验平台研究
牛君
（石家庄职业技术学院，河北石家庄０５００８１）
摘要：分析了中性点不接地配电线路单相接地故障选线定位方法，提出了在实验室低电压条件下模拟配电线路单相接地故障的实
现方法，并从实际应用角度提出了不同过渡电阻接地的模拟实验方法。
关键词：配电线路；单相接地故障；试验平台；过渡电阻
１概述 我国的６ ３５ｋＶ中低压配电网主要采用中性点不接地和经消弧 线圈接地方式，这些都属于小电流接地系统。中性点不接地系统是
小电流接地系统的一种最简单的方式，我国“交流电气装置过电压 保护和绝缘配合”ＤＬ／Ｔ６２０—１９９７行业标准１０ｋＶ配电网的中性点接
地方式做出了规定：架空线路构成的网络或架空线与电缆混合构成
的网络，电容电流小于１０Ａ时，中性点采用不接地方式，纯电缆网 络，电容电流小于３０Ａ时，中性点采用不接地方式。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。配电网在运 行过程中容易出现短路、接地、过流、过温等系列故障，给安全运行 带来很多隐患。在这些易发故障中，相间短路故障和单相接地故障
是小电流接地系统的常见故障。因此，研究中性点不接地配电系统 故障现象和机理对于配电线路的合理配置和安全运行具有极大的
现实意义。 ２单相接地故障选线与定位
在小电流接地系统中，变压器中性点悬空，与大地完全没有电 气连接。当发生单相接地故障时，依靠线路对地电容构成故障回路，
流经故障点的电流主要是电容电流，接地电流大小取决于线路的类 型和长度。配电网具有辐射状的接线方式，配电网在运行时从变电
站引出的线路开环运行，呈单电源线辐射接线的树状结构。在配电 线路发生单相接地故障时，根据故障稳态和暂态信息特征，从连接
在同一母线的多条线路中识别出发生故障的线路，并给出判断结果 的过程称为故障选线。在配电线路中找出故障线路区间，并找出故
10kV配电线路单相接地故障原因分析及其处理
摘要：10kV配电线路覆盖范围广，涉及用户众多，工作环境复杂，因此时常会出现各种故障，导致系统工作失衡。单相接地是目前10kV配电系统常见的故障类型之一，受到业内广泛关注。本文主要对10kV配电网络单相接地故障诱因进行探讨，据此给出相应的故障处理办法，希望可以为同行提供参照帮助。
关键词：配电系统；单相接地；故障；
引言
相较于其它电压等级输电线路，10kV配电线路出现单相接地故障的概率要高出许多，尤其在雨季、风雪天气时常会出现单相接地故障，对变电设备以及配网安全运行造成极大的威胁，不利于电力系统可持续运行[1]。另外，配电线路点多、面广、设备众多，用电环境极为复杂，一旦线路出现单相接地故障，很有可能造成难以预料的严重后果。因此，本文就10kV配电线路常见的单相接地故障进行讨论有着一定的现实意义。
1. 单相接地故障主要表现及其检测
一旦10kV配电系统出现单相接地故障，配套搭载的监控系统便会响应作出动作，常见的包括在变电所端会发出告警，对应的光字牌会被点亮、对故障回路进行检测的电压表显示数值趋向于零，而其它两个回路的电压值则趋向于线电压、中性点所搭载的电压表得到的数值趋向于相电压，告警灯被点亮[2]。
当发生单相接地故障时，站内随即做出告警动作，运维人员需要基于系统的告警指示开展故障排查，比如结合母线判定故障所在回路，并予以断电处理，并委派地方工作团队进行实地的勘查，直至故障的彻底排除。
1. 单相接地故障原因 不同于其它电压等级的输电线路，10kV配电线路运行环境更为复杂，因此多方面因素影响均会对系统造成干扰，引发线路故障。单相接地故障常见的诱因可分成下面几种。
第一，金属接地原因。该原因较为常见，且多出现于馈线中[3]。主要表现即故障相电压为零或是趋向于零，非故障回路的相电压趋向于线电压。第二，非金属接地原因，相较于前一种该类故障问题出现比例要低一些，主要出现在反馈回路中。其典型表征即出现故障的回路电压值小于相电压，不为零，而其他两相的电压值稍低于线电压，但远超出相电压。第三，用户端原因。由于用户端管理不到位，也有可能引发单相接地故障[4]。对于10kV配电系统，需要服务用户众多，且用户需求也各不相同，如若用户端的设备出现故障问题，往往需要耗费巨大的精力去查找。第四，变电所原因，变电所出现单相接地故障事件中，铁磁谐振因素占比较高，即出现故障的单相电压值减小，但不为零，其余两相电压值攀升。
配网自动化中的单相接地故障识别方法
随着电力行业的飞速发展，配网自动化技术的发展也极为迅速，同时，人们对配网自动化系统的运行安全性、可靠性也提出了更高的要求，尤其是单相接地故障的识别和处理，是当前电力行业必须重视的工作，这样才能避免或降低单相接地故障的发生，确保人们用电的安全，促进电力行业的快速发展。
标签：配网自动化；单相接地；故障识别
前言
作者在对配网自动化系统运行的调查中发现，由于受到自身结构以及外部因素的影响，使得配网自动化系统运行过程中经常发生单相接地故障，不仅影响到配网以及电力设备的正常运行，甚至会影响到人们用电的安全性、可靠性，而要彻底根治这些故障隐患，则需要对单相接地故障进行识别，并对其故障进行准确的定位，再根据实际的情况对其采取有效的解决措施，才能取保配网自动化系统运行的安全性、可靠性。
1 配网自动化中单相接地故障带来的危害
在电力行业飞速发展之下，配网的运行也逐渐向着自动化的方向发展，有效地提升配网的运行水平，对促进电力行业的发展有着极大地作用，更是未来电力行业必然的发展方向，例如，以下是某城市电力企业的配网自动化系统结构图（如图1所示）。然而，从实际的调查中却发现，配网自动化运行的过程中，经常出现单相接地的故障，所带来的危害性极大，以下主要对配网自动化中的单相接地故障所带来的危害进行分析。
1.1 容易引发电力设备的损坏
单相接地故障在发生的情况下，将会使配网内的电压超出额定电压的范围，这时，将会影响到电力设备的安全运行，如电压、电流超出电力设备的额定电压、电流等，造成电力设备出现运行故障，给配网自动化系统的运行带来极大的安全隐患[1]。另外，电力设备作为配网自动化系统运行的核心，在电力设备发生故障的情况下，也将会给附近的居民用电安全构成一定的威胁。
1.2 造成区域停电
在电力行业飞速发展的过程中，配网系统也逐渐地向着自动化的方向发展。然而，从当前配网自动化系统实际运行的情况来分析，经常会发生单相接地的故障，影响到配网自动化系统整体运行的安全性、可靠性，甚至会引起大面积停电问题，影响到居民用电的稳定性。
