基于主站端的小电流接地故障的自主隔离与管理--中国期刊网

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基于主站端的小电流接地故障的自主隔离与管理

发表时间：2021/3/26 来源：《中国电力企业管理》2021年1月作者：俞翔1 葛艺晓2 谭明亮2 汤俊1 胡雅琴1 马莉1

[导读] 我国6～35kV中压配电网广泛采用中性点非有效接地方式，即不接地和经消弧线圈接地的小电流接地系统，据相关文献统计，我国小电流接地系统故障中单相接地故障的概率高达80%以上，远远高于相间故障。随着城市电网快速发展，中低压配电网中，电缆线路所占比重越来越高，接地时故障点电流增大且不易熄弧，且同沟电缆单相接地故障处理不及时极有可能会发展成大面积停电事故，严重影响供电服务质量。

1. 国网成都供电公司 2. 南京南瑞信息通信科技有限公司俞翔1 葛艺晓2 谭明亮2 汤俊1 胡雅琴1 马莉1

        我国6～35kV中压配电网广泛采用中性点非有效接地方式，即不接地和经消弧线圈接地的小电流接地系统，据相关文献统计，我国小电流接地系统故障中单相接地故障的概率高达80%以上，远远高于相间故障。随着城市电网快速发展，中低压配电网中，电缆线路所占比重越来越高，接地时故障点电流增大且不易熄弧，且同沟电缆单相接地故障处理不及时极有可能会发展成大面积停电事故，严重影响供电服务质量。
        小电流接地系统单相接地时，流过接地点的电流较小，因此给接地选线带来一定困难。早期通常采用人工拉路法来解决故障，当调度员发现小电流接地故障后，凭经验进行线路试拉，随机性较大，准确度不高，试拉线路条数多，操作、停电时间长，易引发电缆沟起火、扩大事故范围、甚至发生森林火灾等严重后果，客户用电感知度较差，极易带来供电服务投诉等负面社会舆论影响。
        管理目标
        针对上述问题，结合实际运行经验，以调度控制系统与调度管理系统为平台，通过数据交互，实现小电流接地故障的自动隔离与闭环管控。提升小电流接地故障选线准确性，提升小电流接地故障后故障隔离效率，提升故障后数据分析水平，提升供电服务质量，保障配电网安全稳定运行。
        技术路线
        小电流接地故障自主隔离与管理流程如图1所示，在接地发生后，校验系统各个参数是否符合要求，通过校验后针对概率最大的接地线路进行遥控，若接地复归则对接地数据进行归档、方便日后调取数据，进行后续开发，若期间流程校验不通过或失败，则针对失败环节排查是否为设备故障或缺陷，并联系相关部门处置。

图1 小电流接地故障自主隔离与管理流程
        综上所述，通过以下四个方面，保障小电流接地故障自主隔离技术良性循环、正向反馈。
        一是结合实际，不断完善。成都公司调控中心基于运行数据反馈分析，持续优化新型主站端接地选线模块，增加故障后的计算次数，提高选线准确性；优化策略，解决短时间频繁接地情况；针对消弧线圈过补偿接地情况，完善判断机制。在原有选线方法基础上，持续优化新型主站端接地选线模块，细化接地类型，完善判断机制。
        二是多重校核，保障安全。自主隔离功能的应用部署大大提升了故障处理的效率，但同时，也对于系统的通信状态、风险把控等环节提出了更高的要求。为避免程序控制过程中可能出现的误动作和供电影响情况，提出了多重的校核规则，充分保障全自动控制功能的安全可靠实施
        三是加强管理，规范流程。为保障小电流接地系统配电网单相接地故障处理过程中各专业部门间的有序协作，针对自动控制功能投入后处置流程，编制并推行了《配网小电流接地自动选线功能运行管理流程》和《国网成都供电公司小电流接地系统配电网单相接地故障处置规定》两项管理规定，规范了不同场景下的故障处理过程中，运检、营销、调控中心监控、县调等专业部门之间的职责范围及操作流程，进一步提升了故障处理的全流程规范管理水平。
        四是数据挖掘，反馈消缺。小电流接地故障选线功能全面推广后，通过对实际运行中故障历史数据的分析，可挖掘现场数据采集异常情况，尤其是零序电流采集异常，从而将结果反馈至运检部门，进行现场的设备消缺，进一步提升选线准确性，保障小电流接地选线及控制功能的动态闭环反馈式良性发展。
管理成效
        小电流接地选线系统的部署大大提高了单相接地故障的准确性，使得单相接地故障线路选线成功率从50%提升至85%，平均拉路条数由过往4.8次下降至1.5次，保障了电网安全稳定运行，提高了优质服务水平。
        2020年5月，小电流接地故障自主隔离功能成功部署上线，自部署以来，完成单相接地闭环处置流程196次，成功自主隔离单相接地故障189次，成功率96%，平均故障处理时间由以往的30min缩短至1min以内。大大缩短了由于单相接地导致的停电时间，显著提升了电网运行可靠性，保障了现成设备的安全运行和人员的安全生产。通过运行情况，联合运检部门发现并处置43次零序电流采集以及消弧线圈缺陷问题，总计91座变电站投入自主隔离技术。