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摘要：本文主要对配电网故障检测与保护方法进一步分析和了解。配电网的故障检测与保护是保障配电网安全运行、实现配电网自动化不可或缺的组成部分。
关键词：配电网；故障检测；保护方法；背景；分析
引言：
随着经济发展，人民生活水平的显著提高，电力用户对电力系统的电能质量和供电可靠性的要求也日益增强。配电网故障进行快速、准确地检测并给出相应的保护措施，对于及时隔离并修复故障、提高供电可靠性有着极其重要的意义。
一、背景和意义
影响供电可靠性的两个主要因素是停电时间和停电次数，而供电中断绝大部分是由电力系统故障引起的。据电力部门统计，电力用户遭受的停电事故95％以上是由配电网引起的，其中大部分是故障原因导致，对这些故障进行统计归纳分析，发现短路故障和接地故障在所有故障状态中发生的概率最大，除此之外，断线故障的影响也不容忽视。因此对配电网故障进行快速、准确地检测并给出相应的保护措施，对于及时隔离并修复故障、提高供电可靠性有着极其重要的意义。
在小电流接地系统中，如果系统中某条出线处出现了接地故障，由此导致的故障电流相对较小，使得故障特征并不是非常地明显，因而相比中性点不接地系统而言，采用这种非有效接地的运行方式能够显著地提高电力系统的供电可靠性。有利的同时也给配电网故障后的检测带来了不便，正是因为故障发生后的小电流和不明显的故障特征，此外，配电网故障情况复杂多变，配电网负荷的波动性较大以及运行方式复杂繁多等诸多因素，这些影响因素综合在一起给配网故障后能够快速准确地找出故障所在的线路带来了非常严峻的挑战。
二、配电网故障检测与保护方法的现状
随着工业现代化日益发展，用户希望电力系统能够满足其对可靠供电的愿望日益迫切，然而系统中故障却时有发生、不可避免，这便产生了用户渴望得到持续可靠的供电与电力部门难以保证供电持续性之间的矛盾。随着大电网的兴起和日益建设起来，大型配电网也应运而生，配电网发生故障的概率也大大的增加了。配电网故障发生之后，对故障部分迅速地进行检测诊断并及时地把故障部分切除出去或使系统尽快地恢复到正常状态，这会尽可能地缩短停电时间，提高系统可靠性。为了保证配电网可靠、安全地供电，应该首先建立准确、实时的配电网故障检测机制，当配电网发生故障后便能够实时地对故障的性质、位置进行准确地判断，然后采取相应的故障保障措施，将故障所在区间从正常运行的系统中隔离出来，保证其余正常运行的部分不受影响，也有利于对故障区段能够迅速地恢复，减少因供电中断给生活和生产带来的不便和损失。对配电网发生单相接地故障后的检测方法应该集中于对现有方法不足之处加以分析，同时加强对故障发生后各种特征量，包括稳态特征量以及暂态特征量的分析，找到一些理论分析严谨、抗干扰能力强，自适应能力较好的检测方法，从而应对当前电气情况复杂多变的配电网形势，实现配电网的自适应可靠选线。
三、配电网单相接地故障与保护的分析
1.中性点不接地系统单相接地故障
国内目前的中压和低压配电网主要选用中性点不接地的运行方式，这种方式的网络具有结构简单、方便配网投运且不需要其他附加的设备的特点。当配电网中发生瞬时接地故障时，系统具有自动熄弧的能力，此时，非故障相的电压上升不大，不至于损害系统的绝缘能力和对称性，故障点中产生的接地电流较小，剩余的用电网络在接下来的一段时间内仍可以在这故障情况下继续运行。按照电力系统安全运行的规定，当该系统发生单相接地故障后，系统仍可运行1~2小时这为故障的进一步检测争取了充足的时间。该种网络结构能够得到广泛应用的原因是当配电线路不是太长的情况下，采用这种运行方式能够具有一定的治愈性，依靠网络的结构特点自动地消除故障，从而避免了因继电保护单元跳闸引起的停电带来的经济损失。
2.中性点经消弧线圈接地配电网
当配电网馈线上发生单相金属性接地故障时，配电网所有馈线上都会产生零序故障电流，其中故障馈线的零序电流由故障点处流向母线处，而健全馈线中的零序电流恰好与之相反，而是由母线流向馈线。已有的利用各条线路之间的零序电流相关性分析的选线方法正是应用了配电网单相接地故障时，零序电流方向相反这一个故障特征。
如图1所示为某中性点通过消弧线圈与大地连接的配电系统，其中含有3条出线。当线路3的A相接地时，整个系统中随之产生的电容电流的分布状况如图1。假设正常运行时能够保证各相电压平衡，三相对地电容一致，且将线路自身电导的影响忽略不计。
线路接地时，网络中会随之出现暂态容性电流，一部分是由于A相的电压骤降导致的由母线流至接地点的放电而产生的电流，其能够在短时间内迅速地衰减，振荡频率可达到数千赫兹；另一部分电流则由B、C相的电压骤升所导致的充电电流，该电流需要通过电源而形成回路，整个流通回路的电感数值很大，需要较长的时间才能衰减至零，振荡频率为数百赫兹。
考虑到中性点经消弧线圈接地配电网发生单相接地故障后系统的三相电流分布情况，经变换后的系统等值回路如图2所示。
同一线路两非故障相流过的暂态故障电流相等；而故障相与非故障相之间流经的电流存在一定的差别。这主要是系统中的发电机与变压器等设备中纯在的电感给零序网络的影响。流过正常相的暂态电流从接地处流经系统电感和线路的对地电容而形成了通路，而故障相的暂态电流则通过接地点与故障相的对地电容构成通路。电感的影响会使电流的相位相对于其所在线路的故障相暂态电流发生一定角度的超前。因此，采用相关性分析的方法比较各条线路的暂态零序电流与暂态两相电流差可以达到选出故障线路的目的。
结束语：
总之，随着社会的进步与发展，电力用户对于供电可靠性的要求越来越严格。配电网作为电力系统中直接面向用户的一环，能否保障其安全稳定地运行对于整个电力系统的安全有着至关重要的影响
参考文献：
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