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摘要 本文对笔者所在的110/6kv中压配电网现状进行调查，提出多级配电网零序故障的研究和治理的理论依据、研究方法和技术路线，实施后可达到预期效益。
关键词 配电网 现状 依据 技术路线 预期效果
一、现状
笔者所在地配电网担负着可靠供电和安全生产任务，随着供电负荷不断增加，电网已形成以多个110kV总降压站为中心，接带多个6kV配电站的多级供电网结构。
在配电网中，零序故障时常发生占总故障的80%以上，其它故障往往由零序故障发展而来，加之零序故障还伴随产生相对地的过电压，严重时会使变电设备或电缆绝缘击穿，造成设备损坏和短路事故，甚至破坏区域电网系统的稳定，
因此有必要对配电网零序回路进行全面监控，对零序故障、过电压现象及消弧线圈、PT等设备运行情况进行综合监测、在线诊断和录波分析，以消除隐患，提高故障处理能力。
二、研究开发内容
本文针对配电网实际对一总降压110kV站及其下级6kV配电站进行治理研究：
1、消弧线圈动态特性监测分析及治理
中性点安装消弧线圈是治理零序故障的有效方法之一，可控制接地残流，有效抑制弧光过电压和铁磁谐振过电压等危害。受早期控制器软件及硬件条件制约，目前无法对零序故障进行全程录波和实时监测，因而无法对现场运行消弧线圈的动态特性起到实时监测的作用。因此对消弧线圈动态特性进行监测分析，正确评价消弧线圈灭弧效果、限压限流效果并解决，是当务之急。
通过对一总降压站6kV系统的消弧线圈动态特性进行实时监测，可系统论证消弧线圈补偿效果，对消弧线圈进行实际调整。
2、零序故障录波诊断系统的研究和应用
采用中性点经消弧线圈补偿后，虽有效的减小了接地点故障电流，但也使得零序故障特征不明显，易造成伴随零序故障发展而来的多点接地或相间短路扩展性危害。为达治理目的，除安装消弧线圈灭弧、限压、限流外，自动快速准确诊断故障类型，定位故障区域更加重要。
3、零序故障录波诊断后台分析系统的研究和应用
在一总降压站建立后台分析工作站，配电站只建后台，其后台同时接入一总降工作站，利用后台分析工具深入研究多级配网零序故障的特点，对录取的零序录波数据进行统一管理、统计和分析并对潜在故障隐患的发现提供技术依据。
三、 项目的理论依据和技术关键
一）理论依据
消弧线圈的动态特性表现为故障相电压恢复速度、暂态过程中残流的大小和减小的速度、暂态过程中中性点最大电压瞬时值及稳态时的接地点残流。这些动态特性和消弧线圈的灭弧效果、限压、限流效果具有直接的相关性，这在理论和实践上都已经有定论。
二） 技术关键
1、 全息故障辨识技术：可利用故障发生前后完整的录波信号进行故障辨识得出最终结论。
2、全程实时录波技术：可实时缓存最近1500个周波的信号波形，计算是否有暂态过程发生，实现对零序漂移特性的记录。
3、消弧线圈动态特性计算：可对消弧线圈建立相应数学模型，推算出消弧线圈动态特性。
4、根据录波数据和现场情况分析故障原因的方法：可研究录波数据和故障原因的关联性，对仿真录波数据和现场录波数据进行比较分析，得出录波数据和故障原因的关联性。
5、 根据录波数据和现场情况统计分析故障特点的方法：可按故障起因对故障类型进行细致分类，统计不同故障类型发生的频率及和电网运行环境的关系。
四、 研究方法和技术路线
一） 研究方法
1、对现场运行的消弧线圈建立数学模型，并与现场记录的消弧线圈动态录波数据进行比较分析。
2、对比本装置故障诊断结果和实际情况是否相符。
3、对比本装置故障诊断结果和录波波形、仿真结果是否相符。
4、对在运行中无法得出结论的故障（例如瞬时性故障等），给出仿真和理论分析结果。
5、追踪每次故障的本质原因，然后对全部记录下来的故障进行统计分析。
6、 针对配电网的运行特点进行算法研究、改进和完善。
7、 科学评价自动消弧线圈系统的关键指标，并对其进行全工况仿真平台下的仿真研究与高压实验的验证。
二）技术路线
市场调查--选择货源--系统设计--购件定货--技术设计--加工生产--组装调试--性能测试--工业性试验—分析报告——验收。
五、预期效益
1. 提出并验证多级配网及环网状态下，零序故障录波诊断系统的新型算法，并针对多级配电网的特点深入开发的新型“零序故障录波诊断系统”。
2. 安装“综合故障诊断及录波装置”在所属故障频发的一总降压站和配电站，为电网的零序故障诊断提供实时在线检测和诊断。
3. 充分掌握一总降压站运行中的消弧线圈的动态特性，如发现异常，可进行及时调整，及时检修，确保供电安全性。
4. 零序故障类型诊断准确率达100%，接地故障选线准确率达90%以上，减少故障排查时间，完全避免非故障支路因排查停电。
5. 根据监视记录，完成《一总降压站消弧线圈动态特性分析报告》，对配电网所使用消弧线圈的特点、适用环境、管理维护方法有更客观、科学的认识。
六、结 束 语
本文对多级配电网零序故障对电网系统稳定运行进行分析，利用消弧线圈的动态特性和全息故障辨识技术等关键技术，提出多级配电网零序故障的研究方法和技术路线，根据研究方法和技术路线的实施，可达到预期效益，零序故障类型诊断准确率达100%，接地故障选线准确率达90%以上，提高供电可靠性。
参考文献
[1]、电气设计规范，建筑工业出版社，1996.6.
[2]、洪耀鹏，消弧线圈接地系统小电流接地，电工技术，2004年第11期
关键词 配电网 现状 依据 技术路线 预期效果
一、现状
笔者所在地配电网担负着可靠供电和安全生产任务，随着供电负荷不断增加，电网已形成以多个110kV总降压站为中心，接带多个6kV配电站的多级供电网结构。
在配电网中，零序故障时常发生占总故障的80%以上，其它故障往往由零序故障发展而来，加之零序故障还伴随产生相对地的过电压，严重时会使变电设备或电缆绝缘击穿，造成设备损坏和短路事故，甚至破坏区域电网系统的稳定，
因此有必要对配电网零序回路进行全面监控，对零序故障、过电压现象及消弧线圈、PT等设备运行情况进行综合监测、在线诊断和录波分析，以消除隐患，提高故障处理能力。
二、研究开发内容
本文针对配电网实际对一总降压110kV站及其下级6kV配电站进行治理研究：
1、消弧线圈动态特性监测分析及治理
中性点安装消弧线圈是治理零序故障的有效方法之一，可控制接地残流，有效抑制弧光过电压和铁磁谐振过电压等危害。受早期控制器软件及硬件条件制约，目前无法对零序故障进行全程录波和实时监测，因而无法对现场运行消弧线圈的动态特性起到实时监测的作用。因此对消弧线圈动态特性进行监测分析，正确评价消弧线圈灭弧效果、限压限流效果并解决，是当务之急。
通过对一总降压站6kV系统的消弧线圈动态特性进行实时监测，可系统论证消弧线圈补偿效果，对消弧线圈进行实际调整。
2、零序故障录波诊断系统的研究和应用
采用中性点经消弧线圈补偿后，虽有效的减小了接地点故障电流，但也使得零序故障特征不明显，易造成伴随零序故障发展而来的多点接地或相间短路扩展性危害。为达治理目的，除安装消弧线圈灭弧、限压、限流外，自动快速准确诊断故障类型，定位故障区域更加重要。
3、零序故障录波诊断后台分析系统的研究和应用
在一总降压站建立后台分析工作站，配电站只建后台，其后台同时接入一总降工作站，利用后台分析工具深入研究多级配网零序故障的特点，对录取的零序录波数据进行统一管理、统计和分析并对潜在故障隐患的发现提供技术依据。
三、 项目的理论依据和技术关键
一）理论依据
消弧线圈的动态特性表现为故障相电压恢复速度、暂态过程中残流的大小和减小的速度、暂态过程中中性点最大电压瞬时值及稳态时的接地点残流。这些动态特性和消弧线圈的灭弧效果、限压、限流效果具有直接的相关性，这在理论和实践上都已经有定论。
二） 技术关键
1、 全息故障辨识技术：可利用故障发生前后完整的录波信号进行故障辨识得出最终结论。
2、全程实时录波技术：可实时缓存最近1500个周波的信号波形，计算是否有暂态过程发生，实现对零序漂移特性的记录。
3、消弧线圈动态特性计算：可对消弧线圈建立相应数学模型，推算出消弧线圈动态特性。
4、根据录波数据和现场情况分析故障原因的方法：可研究录波数据和故障原因的关联性，对仿真录波数据和现场录波数据进行比较分析，得出录波数据和故障原因的关联性。
5、 根据录波数据和现场情况统计分析故障特点的方法：可按故障起因对故障类型进行细致分类，统计不同故障类型发生的频率及和电网运行环境的关系。
四、 研究方法和技术路线
一） 研究方法
1、对现场运行的消弧线圈建立数学模型，并与现场记录的消弧线圈动态录波数据进行比较分析。
2、对比本装置故障诊断结果和实际情况是否相符。
3、对比本装置故障诊断结果和录波波形、仿真结果是否相符。
4、对在运行中无法得出结论的故障（例如瞬时性故障等），给出仿真和理论分析结果。
5、追踪每次故障的本质原因，然后对全部记录下来的故障进行统计分析。
6、 针对配电网的运行特点进行算法研究、改进和完善。
7、 科学评价自动消弧线圈系统的关键指标，并对其进行全工况仿真平台下的仿真研究与高压实验的验证。
二）技术路线
市场调查--选择货源--系统设计--购件定货--技术设计--加工生产--组装调试--性能测试--工业性试验—分析报告——验收。
五、预期效益
1. 提出并验证多级配网及环网状态下，零序故障录波诊断系统的新型算法，并针对多级配电网的特点深入开发的新型“零序故障录波诊断系统”。
2. 安装“综合故障诊断及录波装置”在所属故障频发的一总降压站和配电站，为电网的零序故障诊断提供实时在线检测和诊断。
3. 充分掌握一总降压站运行中的消弧线圈的动态特性，如发现异常，可进行及时调整，及时检修，确保供电安全性。
4. 零序故障类型诊断准确率达100%，接地故障选线准确率达90%以上，减少故障排查时间，完全避免非故障支路因排查停电。
5. 根据监视记录，完成《一总降压站消弧线圈动态特性分析报告》，对配电网所使用消弧线圈的特点、适用环境、管理维护方法有更客观、科学的认识。
六、结 束 语
本文对多级配电网零序故障对电网系统稳定运行进行分析，利用消弧线圈的动态特性和全息故障辨识技术等关键技术，提出多级配电网零序故障的研究方法和技术路线，根据研究方法和技术路线的实施，可达到预期效益，零序故障类型诊断准确率达100%，接地故障选线准确率达90%以上，提高供电可靠性。
参考文献
[1]、电气设计规范，建筑工业出版社，1996.6.
[2]、洪耀鹏，消弧线圈接地系统小电流接地，电工技术，2004年第11期