配电网故障选线方法与发电机保护的配合

摘. . 要：随着科技的不断发展，配电网的安全隐患已经引起了全民重视。然而配电网中的单相接地故障一直以来都是我国电力系统中最严重也最难以解决的问题。为了避免以往出现的问题，本文针对此问题进行了简要分析 , 旨在通过本文的介绍寻找更加科学合理的配电网故障选线方法，充分保护发电机。

关键词：配电网故障；选线方法；保调节合

随着我国科技的不断发展，配电网中的设备不断革新。与此同时，配电网中还存在着较大的安全隐患，近些年来，配电网中的安全事故频繁发生，有些人甚至因此丧命，对居民的稳定用电产生了极大的影响。其中，大多数故障都是由于单相接地故障所引起的，故障发生后如果未能及时处理，还有可能会产生弧光接地，带来更大的经济损失和人员伤亡。如何解决配电网中的单相接地故障，一直以来都是我国电力系统中要解决的问题。

一、现有故障选线方法

中性点非有效接地系统单相接地选线、定位保护配合困难故障现象复杂、有时故障特征不显着。存在以下问题：稳态量法，信号小、不适合消弧线圈接地；暂态量法，存在时间短、采集要求高。

1.1 群体比幅比相法

接地性的故障时，故障线路的零序电容和消弧线圈电流等全部非故障元件（线路和消弧线圈）的零序电容和消弧线圈电流总数的比例之和。可以同时利用这两个特性对它们进行选型线路，以提高标志的可靠性 ［1］ 。首先通过对比所有输入出线的相位零序电流，选择一个幅值最大的3条输出电源进行相位计算比较（当输出的幅值比较大时，相位计算误差小），与其余的两条相位相反的即是一条可能发生故障的输出线路。这个方法解决了群体幅值比较法和群体相位比较法的问题，群体幅值比较法主要是接地电阻比较大时，故障线路的零序电流可能比非故障线路小。因此，群体比幅比相法在现场得到了广泛应用。此种方法的优点为：选线方法相对简单，可靠。此种方法的缺点为：每个线路出现都需要安装零序电流互感器，并且不适用于谐振接地系统

1.2 信号注入法

信号注入法是利用专用的信号发生设备，通过电压互感器的二次侧向配电网耦合特定的电流的信号，也可以通过接地变压器的中性点向配电网进行耦合，信号的能量比较小，一般是数百毫安到数安培之间。注入信号的频率一般选择 220Hz，以避开工频和谐波信号的干扰，然后在各个出现增加传感器检测此注入信号的大小，来判断接地线路，也可以注入两种不同频率的线路，故障线路因含有接地电阻在两种频率下导纳和频率不成正比，通过对比各条出线中两种频率电流的幅值或者相位判断故障线路。此种方法因为注入信号的能量比较小，受电流检测误差的影响，在接触电阻大于几百欧姆时，难以可靠选线。

此种方法的优点为：信号不容易受到干扰，算法实现简单。此种方法的缺点为：信号发生器等一次设备投入比较高，并且信号能量小，对中阻和高阻故障无法进行可靠选线。

1.3 零序有功功率法

实际上所有配电线路都是没有对地导纳，消弧的线圈本身也会产生一定损耗，所以在接地故障时产生的任何一个零序电流都只能是具备一定的作用性和分量。由于故障检测线路上的零序有功功率分量是从一条检测线路开始指向一条检测母线，非故障检测线路则是从一条检测母线开始指向另一条检测线路，因此，可以通过零序有功功率分量的方向来根据检测线路上的零序有功功率分量的方向进行选择。实际上在进行积分时我们可以直接选择采用积分法，把 1s内的每个零序都进行一次有功功率符号的积分，根据这次积分的结果，来判断每一个有功功率符号 ［2］ 。

二、发电机定子接地保护

发电机是整个电力系统的主要电源和核心。因此，针对发电机各种不同的故障和不正常工作状态，应做好不同的保护措施，做到遇到每种问题都不会影响发动机的寿命。发电机定子接地故障发生的频率比较高，虽然定子单相接地并不会造成严重的短路现象，也并不属于严重的短路故障。但是，也会因此造成非常严重的现象，定子单相接地会由于这部分电流的短路导致非必要性的警报器发出警报，产生跳闸切机。

2.1 零序电压保护

起到电压升降和高度转移的作用，方便了电流从高压线路中的传递。零序电压保护通常适用于此种接线型发电机。由于三次相电压中还包含有三次谐波，所以我们就需要三次相谐波滤除器装置对其进行处理，以实现发电机正常工作时的安全保护 ［3］ 。虽然每一个谐波都有一个谐波滤除器装置可以与之对应，但这也并不能确保发电机正常工作时百分之百地安全。而且谐波滤除器装置也仅仅能够保证确保百分之八十五个定子绕组。在与绕组接地的故障点相对于距离中性点更远处的地方有可能会存在死亡区，因此就需要采取运用其它的方法对定子进行保护，以确证定子接地的保护可以达到百分之百。

三、配电网中线路保护与发电机保护的配合

为了确保配电网中线路保护与发电机保护的有效配合，需要重新进行配置的规划，增加线路保护的时间限制，设置好各项指标的精确参数，以确保智能化的达到预期的效果。智能控制技术的成功应用将会摆脱过多的人力劳动，让机器人成功地取代员工的工作，不仅降低了每个月的工资成本，而且还降低了安全隐患，提高了工作的精准度和效率。

随着我国科学技术的不断发展，智能控制器从此诞生，智能控制器的渗透率不断提升。生产和运用智能控制器已经成为未来工业的主要发展方向。将智能控制器应用于配电网中线路保护与发电机保护之中，可以精确的解决现有的选线问题和电压保护问题。将智能控制技术应用在建筑工程之中，可以智能控制屋内的气温、适度，通过智能空调的有效调节，可以根据四季不同的气候给予机器相同的工作方式，延长机器的寿命和损坏率 ［4］ 。

四、结束语

综上所述，随着技术进步及生活品质的不断提高，智能控制技术将会在中国科技高速发展的背景下以最快的速度应用于机电控制领域 , 以提高配电网的安全系数，降低配电网中的安全隐患，使操作和数据变得更加精准。智能控制技术在今后将会成为配电网中必不可少的组成部分。

参考文献：

［1］刘冠中 , 冯登 , 李响 , 张哲维 . 配电网故障选线方法与发电机保护的配合 [J]. 通信电源技术 ,2018,35(08):115-116+118.

［2］程琦 . 风力发电机组接入配电网对继电保护的影响及对策 [D].

西安科技大学 ,2017.

［3］王威 . 独立配电网故障定位及保护配置方案研究 [D]. 上海交通大学 ,2013.

［4］杨国生 . 风力发电机保护及其对配电系统保护的影响 [D]. 华北电力大学（北京）,2008.