（镇远县黔东电力有限公司）
摘要：随着国家经济的快速发展，电力工程的规模不断扩大，本文以配电网运行期间存在的问题和配电网常用的接地故障检测方法进程分析。
关键词：配电网；接地故障检测；定位技术
引言
配电网在电力系统的运行中起着重要的作用，但在配电网的具体运行中，由于各种因素的影响，电网本身就有很大的损耗，雷电流超过了电压负荷。例如，如果配电网的网格结构不科学，产生配电，不仅会影响业务的健康发展，还会大大降低用户的能源使用质量，更有可能缺乏安全性。因此，对于未来的发展，供电部门不断加强对配电网缺陷检测技术的探讨，提出目标明确的解决方案，确保配电网安全稳定运行。
1配电网运行期间存在的问题
1.1不合理的配电网结构
随着经济发展以及生活水平的提高，人们的生活质量越高，对电力的需求就越大。目前配电网存在许多不合理的地方。如果达到最大功耗，则可能出现线路跳闸或者线路末端电压过低。另外，不合理的配电网结构还易产生事故，给系统未来的检测和维护工作带来极大的不便。
1.2对变电站设备造成危害
如果配电网中发生单相接地故障，变压器可以检测到零序电流。此时，形成母线零电压，并且电压转换器的感应电流饱和，激磁电流增加显著。当这种情况持久时，会产生大量的热，造成变压器燃烧，可能产生谐振过电压，几倍或几十倍地高于变电设备运行的正常电压，变压器和变电站设备也会因此受到损坏。
1.3雷击引起过电压
配电网影响人们的工作和生活。配电网分布既广且密，容易受到雷电的影响。雷电属于自然现象，不可抗力，预防困难，是配电网保护的难点。如果配电网的电压和电流不能撑住雷电流，则会发生故障。此外，防雷装置设施不到位，有的防雷装置形同虚设，雷击后会损坏配电网。目前，避雷器的使用在我国较为广泛，是主要的防护措施。当对配电网施加防雷保护时，绝缘体会闪落，并且接地操作并不完备，导致电阻超标。因而，在雷击的情况下，当电流不能窜地，产生的残余电压相对较高时，就会导致配电网的雷电区域中产生安全问题，故障现象时有发生。
2配电网常用的接地故障检测方法
2.1基于稳态信号特征的检测方法
（1）信号注入法（中电阻智能投切法）。在变电站内母线上或附近架空出线上安装1台信号源，在线路发生接地故障以后，信号源监测到零序电压抬高，超过报警设定值，延时一段时间以后（主要是躲过瞬时性接地故障或暂态燃弧过程），有规律地投切信号源中的中电阻，发出50A以下带特殊编码的纯阻性电流信号。该电流信号主要流过故障出线的故障相，经接地故障点和大地流回信号源，而非故障出线、非故障相和故障点后面的线路信号较小。信号注入法适用于检测中低阻永久性接地故障的检测，对高阻接地、瞬时性和间歇性接地不适合。另外，信号源在接地后发出50A以下接地电流，会增加接地点的燃弧和跨步电压，对配电系统和人身安全有威胁。信号源挂主网运行，也带来了不安全因素。（2）零序电流幅值法。直接比较零序电流的大小，理论上接地故障点处于零序电流较大的线路上。
该法原理简单，实施方便，但因没有监测零序电压，不能判断零序电流方向，当非故障线路和故障点后面线路的零序电流偏大时，容易引起误报警。（3）零序无功方向法。同时监测零序电流和零序电压，增加零序电流方向判断。当中性点采用不接地时，零序电流容性电流偏大，采用零序无功方向法更准确；当中性点采用经消弧线圈接地时，零序电流容性电流偏小，采用零序无功方向法不准确。另外，需要监测零序电压，现场实施困难。（4）零序有功方向法。中性点不接地系统零序电流也包括有功分量，采用有功法也可以判断零序电流方向，但中性点不接地系统零序电流有功分量偏小，较少使用。该方法适用于中性点经消弧线圈接地系统，因为消弧线圈抵消大部分零序电流的无功分量；用于中性点经小电阻接地系统时，因零序电流有功分量大，该方法最有效。但是一般零序电流中的有功分量偏小，难以识别。另外，需要监测零序电压，现场实施困难。（5）零序电流极性法。对于非故障线路，零序电流都是流向母线的，方向一致。对于故障线路，故障点前的零序电流是流出母线，故障点后的零序电流是流向母线，方向不一致。该方法不需要零序电压，提高了零序电流幅值法的准确性。但其需要GPS（全球定位系统）广域同步和传送大量录波数据，运行功耗大，当线路负荷电流偏小时CT（电流互感器）供电困难。另外，也不适合零序电流小的中性点经消弧线圈接地系统。（6）五次谐波法。发生单相接地后，系统会产生很小的五次谐波电流，其中故障线路零序电流的五次谐波含量比非故障线路要大。该方法原理简单，实施方便，但其信号太弱，容易受干扰，检测不可靠，容易误动作。该方法要求线路干净，谐波成分小，负荷小且波动小。
2.2基于暂态信号特征的检测方法
（1）暂态特征法。架空线路发生单相接地时，会出现多种复杂的暂态过程，例如故障相接地时刻的电压突然下降、故障相接地时刻的电容放电电流突然增大、故障相稳态电压持续降低等。同时满足以下条件时，即可判断该位置后面有单相接地故障：线路正常运行（有电流或电压），超过一定时间；线路中有突然增大的杂散电容放电电流和突然较小（趋近于大地零电位）的杂散电容放电电压，突变峰值和时间满足设定的参数，并且突变方向相反；线路对地电压降低，稳态幅值和时间满足设定的参数；线路依然处于有效供电（有电流）状态，排除线路负荷投切和保护跳闸的干扰。暂态特征法原理简单，实施方便，能检测各种不同性质的接地故障，准确度相对较高。其缺点是：受负荷波动的干扰；没有检测零序电流和零序电压，接地电流方向的判断还不够可靠；暂态电流电压信号容易受外部环境的干扰，特别是刮风、下雨、打雷、下雪天气下容易误启动接地故障判据。（2）暂态录波法。暂态录波法是在暂态特征法的基础上发展起来的，其目的是通过现场持续、同步采集三相电流信号，然后由主站合成零序电流波形，并对零序电流波形进行分析。配电网存在三相不平衡电流，采样有误差，合成后的零序电流波形还包含了负荷电流和三相不平衡电流，需要通过软件算法（例如求导）来滤除工频信号，提取波形中的高频成分。同时满足以下条件时，即可判断该位置后面有单相接地故障：线路正常运行（有电流或电压），超过一定时间；合成零序电流波形的暂态峰值和时间满足设定的参数，在现场条件允许时，主站需要判断变电站内零序电压是否抬高，减少误报；线路相对地电压降低，幅值和时间满足设定的参数；线路依然处于有效供电（有电流）状态，避免线路负荷投切和保护跳闸的干扰。暂态录波法通过主站软件分析合成零序电流波形，减少了负荷波动的干扰，能检测各种不同性质的接地故障，特别是提高了高阻接地的检测能力。其缺点是：没有检测零序电压，接地电流方向判断不准确；暂态电流电压信号容易受外部环境的干扰，特别是刮风、下雨、打雷、下雪天气容易误启动接地故障判据。
结语
随着用电客户不断增加，用电范围日益广泛，只有不断改进和完善电力能源分配技术，才可以满足各方需求，促进生产、生活不断发展。
参考文献：
[1]赵倩，吴汉彬，田园．探索配电网运行中的故障检测技术及解决方法[J]．中小企业管理与科技（中旬刊），2019（3）：161-162．
[2]周强．配电网运行中的故障检测技术及解决方法[J]．科技资讯，2018，16（34）：60，62．