曾广辉

摘 要: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。

关键词: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。

2 配网自动化中的单相接地故障识别方法分析

2.1 纵向识别方法

通过以上的分析了解到,配网自动化系统单相接地故障的发生,将会给配网自动化运行的安全性、可靠性构成极大地威胁,甚至会引发生命财产安全,因此,在单相接地故障发生的情况下,必须准确定位引发单相接地故障的原因,这样才便于有针对性的对单相接地故障进行有效的解决[2]。要保证配网自动化单相接地故障定位的准确性,则必须有着有效的故障识别方法,才能达到其目的,纵向识别法是当前配网自动化中单相接地故障识别的主要方法之一,而且,通过大量的实践调查发现,该种识别方法被广泛地应用到配网自动化单相接地故障识别的工作中,主要识别的步骤如下:

(1)将零序电压越限启动,一旦在故障发生的情况下,将会导致母线段的零序电压上升超过定值,再启动各个馈线上的FTU独立提取故障特征值,也就是负序电流突变量[3]。(2)应对封装在馈线内的纵向故障特征进行有效的识别,并利用各条馈线上相邻的FTU进行相互的通讯,并且,在此过程中,可以实现相互之间故障特征值的比较,并连接故障区段的两个FTU应具有较大的负序电流突变量差值,并根据这些数据的对比分析来识别配网自动化系统运行中所发生的故障区域、线路等,而且,将判别的结果直接送到子站,再由子站进行故障识别,从而保证故障识别的全面性、可靠性。(3)在对配网自动化单相接地故障的识别中,还应注重对主站地区的接地故障之别,在对主站接地故障识别的过程中,主要通过警告音、图形等方式对主站的接地故障进行有效的识别,同时应通知运行人员对故障进行有效的处理,可见,可靠的故障识别方法对故障隐患的解除非常关键。

此外,从对纵向识别法的应用情况来看,纵向识别法与横向识别法极为相似,尤其是在识别的灵敏度上大致相同,纵向识别法主要是在相邻的FTU之间交互信息,并对其进行综合比较,当然,在此过程中,应保证馈线的信息要做到可靠、简洁,这样才能有效地规避单相接地故障的再次发生,从而有效地提升配网自动化运行的安全性、可靠性。

纵向识别法在使用的过程中还具有一定的优点,如,在功能分布中以馈线为独立的识别集成,并在一条馈线内判别是否在某个区段内有接地故障发生,在这种情况下可以直接判别出单相接地故障所发生的区域,这对于配网自动化分期分批地建设规划有着非常重要的作用,因此,在未来的发展中,相关部门必须重视起配网自动化中的单相接地故障的识别方法,及时发现配网自动化中的单相接地故障以及隐患等,从而保证配网自动化系统运行的安全性、可靠性。

2.2 配网自动化运行监测定位故障识别法

随着科学技术的飞速发展,针对配网自动化中的单相接地识别方法也应进行不断地改进和创新,充分运用先进的科学技术来对配网自动化单相接地故障进行识别,如检测设备的安装和使用,通过对配网自动化系统的运行数据进行监测,再对其数据进行综合分析,以此来分析配网自动化系统中是否存在故障问题,并对故障进行定位,定位准确性高、操作简单、具有较高的实用性,而且,针对配网自动化运行的接地故障识别的监测设备有多种类型,如接地故障探测仪、接地故障指示器、光纤传感器等。

2.2.1 接地故障探测仪。接地故障探测仪被广泛应用于配网自动化单相接地故障识别工作中,而且,与其他单相接地故障识别设备不同的是,该设备在识别单相接地故障时,可以对故障点进行准确的定位[4]。一般情况下,接地故障探测仪主要是对配电网谐波电压、电流相位进行比较,并检测零序电流的流向,从而对接地故障进行准确的定位,有效地提升配网自动化中单相接地故障识别的准确性。

通过大量的实践调查发现,在使用接地故障探测仪的过程中,需要人工进行巡线,巡线的工作量较大,并会浪费大量的工作时间,与理想中所要达到的快速故障定位要求还有着一定的差距,因此,在未来科学技术飞速发展之下,应不断地对接地故障探测仪进行改进和完善,并向着智能化、自动化的方向发展,这样才能有效地提升接地故障探测仪的应用效果,从而有效地提高配网自动化运行的安全性、稳定性。

2.2.2 接地故障指示器。接地故障指示器与接地故障探测仪虽然都用来进行配网自动化单相接地故障的识别,但两者之间却有着很大差异,简单的来说,接地故障探测仪不仅可以诊断出配网自动化中单相接地的故障,同时,可以对单相接地故障进行准确的定位[5]。而接地故障指示器虽然能够检测出单相接地的故障,但是却不能有效地对故障点进行定位,这也是两者之间的主要差别[6]。接地故障指示器在运行的过程中,主要是根据故障的信号判断是否发生故障,不能准确地确定故障点的位置,这样极有可能出现误动、拒动的问题,极易受到干扰,因此,在采用接地故障指示器对配网自动化中单相故障识别的过程中,应结合实际的情况进行,合理运用该设备,并适当地与其他故障识别方法结合,弥补相互的缺点,从而保证配网自动化系统运行的可靠性。

3 结束语

综上所述,在当前配网自动化系统运行的过程中,经常会发生单相接地故障,其影响极为严重,为了规避单相接地故障的危害,则需要采取有效的单相接地故障识别方法,确定引发单相接地故障的原因,并对其展开针对性的规避,及时消除配网自动化单相接地故障隐患。另外,结合以上的分析我们了解到,采用合理的单相接地故障识别方法,可以及时准确地对故障点进行定位,确保单相接地故障维修、抢修工作顺利进行,进一步提高配网自动化系统的运行效率,希望通过本分的分析,能够为配网自动化系统的安全运行提供一定的帮助。

参考文献

[1]薛永端,冯祖仁,徐丙垠,等.基于暂态零序电流比较的小电流接地选线研究[J].电力系统自动化,2003(9).

[2]苗俊杰,李娟,焦邵华,等.配网自动化中故障处理模式的分析比较[J].电工技术杂志,2003(3).

[3]焦邵华,刘万顺,肖仕武,等.高精度快速负序算法的研究[J].电力系统自动化,2000(21).

[4]曾祥君,尹项根,陈德树,等.适应配电自动化的馈线接地保护研究[J].电力系统自动化,2000(15).

[5]郑 侠.电力系统中的配网自动化技术应用的探讨[J].现代工业经济和信息化,2015(21).

[6]金丹.中压载波技术在配网自动化中的应用[J].通信技术,2009(10):159-161.