中压配电网单相接地故障精确定位研究与应用-论文.pdf

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1、李润生等：中压配电两单据接地故障精确定位研究s应用中压配电网单相接地故障精确定位研究与应用李润生杨璐(辽宁科技学院电气与信息工程学院，辽宁本溪117004)摘要：随着对中压配电网供电可靠性要求的不断提高，配电网故障点的准确定位显得尤为重要。本文针对配电网单相接地故障将故障定位的理论方法应用于实际现场中。该理论方法可分两步进行，第一步为故障测距，第二步为故障分支。其中故障测距由行波法确定，故障分支由直流定位法进行确定。并在行波法受到限制或失效时，可采用直流定位法进行弥补，这样通过方法的互补性可以提高故障定位的准确性。最后利用现场数据和

2、ATP仿真验证了此综合方法的可行性。关键词：配电网；单相接地故障；故障定位；行波法；直流定位法中图分类号：TB9文献标识码：A国家标准学科分类代码：410．55ResearchandApplicationonAccuratePositioningofMediumVoltageDistributionGridwithSingle—PhaseGroundingFaultLiRunshengYangLu1引言距离1TI端的f处发生故障。图1为行波定位原理图，在电力系统中，配电网分布最广且结构较复杂。与高压输电系统相比，中压配电系统线路故障

3、率高，尤其是发生单相接地故障频繁。配电网发生单相接地故障后，能快速、准确地确定故障点，既有利于快速修复故障线路，又能保证整个系统供电的可靠性及减少损失。目前国内外配电网线路故障定位研究成果较多，但多数都是图1行波定位原理图针对高压输电线路的故障定位。对于中压系统很多故障在现场使用时，首先记录下每一相的开路波形。故定位方法都无法实施。本论文针对以上问题和目前配电障发生后，再记录故障情况下的三相波形，并与各相开路网发生接地故障的一些特点，提出了利用多种信息综合波形进行比较，有波形差异的相即为故障相，没有波形差定位方法，并利用几种方法的互

4、补性来提高故障定位的异的相应返回进行换相比较。在有波形差异的相中，将精确性。其开路波形和短路波形进行相减，并进行滤波处理，即可2行波定位法得到使两波形出现差异的第一个波形突变点。该点所对行波法原理简单，测量准确度高，是输电线路故障定应的时刻，代人式(1)即可得到故障距离。图2所示为线位的重要方法。行波法在原理上分为单端法和双端法。路故障测距程序流程图。单端测距法比较简单，是利用检测到的初始行波与来自行波法的不足之处，即一旦行波在传播过程中遇到故障点的第一反射波之间的时间差，通过行波波速来计波阻抗不连续点(主要是线路分支点和故障点)就

5、会发生算故障距离；双端法是在线路两端检测行波波头，利用两衰减，这种衰减作用在结构较复杂的配电网系统中，会直个波头之间的时间差，通过波速和相关参数来计算故障接导致行波定位法的失效。针对以上难题，本文提出了距离。单端法无法消除过渡电阻和对端系统阻抗变化带直流定位法，直流定位法具有以下优点：(1)直流电流信来的影响，双端法可以克服单端法的缺点。下面以双端号在途中没有衰减；(2)不怕线路分支多，且线路长度不法介绍故障测距方法。受限制；(3)不怕故障点接地电阻；(4)线路分布电容不影双端测距原理是根据故障点产生的行波到达线路两响定位效果；(5

6、)架空线路中有一个或多个电缆段不会影端的时间差来实现故障定位。设线路发生故障后，到达响直流法的故障定位效果。鉴于直流定位法的以上优线路两端的的时间分别为￡和f2，波速为，则可由下式点，可以弥补行波法的不足，这样利用方法的互补性可以计算出故障点到线路m端的距离。设Z为线路总长度，提高故障定位的精确度。收稿日期：2013—12—25《计量与潮试技4：)2o14年第4、卷纂6期位法并结合人工巡测，可快速定位故障点，这样可将故障三塑堑坚望／／、、三塑堕段切除，迅速恢复其正常网络的供电。经过以上步骤，可L，以完成故障路径和故障分支的检测任务。

7、4仿真实验与数据处理分析滤除波形中的噪声换辎比较现用ATP仿真方法，该实验条件为35kV线路，全长(婆二塾一+8000m，分别设置5个实验点。实验在线路停电状态下进虿垂巫圉二>，行，由脉冲信号源发出幅值为4kV，脉宽为10／,s的脉冲，一——～——～—相减找出突变点及相对应时由变电站注人。同时在线路首端采用100M的采样频率———1_—一进行采样。当波速取300ixt／tzs时，将各实验点的故障定(==位结果汇总如表1，测距相对误差不超过4-1．15％。由此(，可见，这种综合方法在故障定位中的准确性。图2线路故障测距流程图表1各个实

8、验点的故障定位结果3直流定位法直流定位法的主要思路是从线路首端向故障相注入100mA左右的直流信号，电源电压要求可调，通过调整电源电压来控制注入电流的大小，一般控制在(Om0)mA。对于直流电，配电线路的电感和电容均可忽略不计。5结论