配电网接地电弧故障快速监测及预警方法

配电网电弧的危害：

电网自动化设备检测到小电流接地故障后，在没有形成更加严重的事故前没有必要立刻跳闸，这样不至于马上中断电网供电，从而提高了连续供电的可靠性。

早期电缆局部放电的能量很小，通常不影响电缆短期的绝缘强度。但是长期存在着局部放电，即可以缓慢损坏绝缘，日积月累，最终导致绝缘击穿。

此外受电缆绝缘层化学性质决定，交联聚乙烯绝缘的电缆耐局部放电的性能较差，长时间的局部放电会加速其绝缘劣化，最终使其发生故障。

配电线路常见故障类型一般分为：

瞬时故障和永久故障。

瞬时故障大多是由过电压引起，异物对裸线造成的相间短路、鸟害造成的相间短路，以及雷击造成的相间短路等瞬时跳闸故障。

永久故障大多由电弧灼伤绝缘层引起。永久故障有可以分为单相弧光接地、相间短路、相间接地短路三种形式。

1、配电线路故障

配电线路故障，从性质上分相间短路、接地短路和单相接地三种形式。

但是，根据电网保护的功能引起相间短路故障时才会跳闸，单相接地故障并不跳闸，只能发接地信号，都是接地弧光发生时间长了就会对另外两相的绝缘造成损坏。

从时间上分有暂态故障和永久故障两类，暂态的故障是经过放电后构成过电压浪涌冲击，虽然有过电压流过但是构不成短路过流跳闸条件。永久故障则是被电弧破坏，需要针对线路故障，巡线、维护的。

2、单相接地故障

单相接地故障是绝缘层被电弧灼伤，电缆游离出高温电离子形成弧光，单相弧光虽然很强都是构不成电流回路，因而故障点比较难以查找，因为不足以引起跳闸。假设用户侧架空线路出了问题，跌落式熔断器还不跌落，就没有出现明显的判别标志。但是接地故障在夜间带电比较容易查找，因为其打火在巡视中容易发现，白天比较难。

对于此类的故障巡视的办法就是靠用户自己发现及时通告，根据经验这样的故障一般是用户的或者配电室的跌落式熔断器、避雷器、穿墙套管绝缘下降击穿造成的，重点放到配电室即可。

在粗略巡视没有发现接地故障后，建议与调度配合，进行线路柱上断路器试拉，缩小故障范围的办法，尽快隔绝故障点和故障范围，这样可以提高查出故障点的速度。

3、相间短路故障

3.1异物造成的相间短路

3.2外力破坏，用户端因各类故障造成的相间短路

用户因设备原因造成低压相间短路、变压器烧坏、车辆撞断电杆、超高车刮断导线等等，

3.3鸟害造成的相间短路

鸟落到线路上、筑巢造成的相间短路引起的跳闸。

3.4雷击造成的相间短路

雷击，一般发生在农网，城市的配电线路因为周围多为高楼大厦，成为雷击电流的主要引发点（因为高层建筑多有避雷针和防雷设施），所以城市配电线路基本不受雷击的影响。但是农网线路遍布田间、丘陵、山坡，成为了整个周围的最高点，一旦发生雷击，就成为了雷击电流的通道。

因为雷击电压非常高，且电流瞬间非常大，配电线路的相间距离和绝缘性能根本不能承受，所以引起线路相间弧光短路或者对地绝缘击穿（绝缘击穿发生处一般为绝缘子、隔离刀闸、跌落式熔路器、低压线路等没有受避雷器保护的设备）导致的接地相间短路。

二、单项接地故障检测技术难度

1、发生单项接地故障时，早期的接地故障电流比较小。而且受故障点接地电阻等多种因素的影响，接地电流无法精确的计算。

2、接地故障状态不稳定。单项接地故障都为弧光接地和间歇性接地。故障电流信号不稳定，故障点难以维持稳定的故障零序电流故障信号难以监测和捕捉。

3、消弧线圈的作用破坏了接地故障特征，消弧线圈补偿作用下产生感性电流 进入接地发生线路。变电站母线通往故障点，路径上故障零序电流的特征会被破坏。

4、检测设备受限制，现场互感器和传感器，变比精度和信号噪声的影响， 难以检测到有效的接地故障信号。误报误动

三、配电线路故障预警方法

1、通过通信线路把现场信号传回来

2、在配网自动化系统上出报警声音

审核编辑：汤梓红