小電流接地系統的運用是無法避免的，然而在使用的進程中常常出現大量的故障問題，應該使用一定的策略對故障實行定位，這樣才可以實時地開展維修。可在現實中，我國有的供電部門仍然采取傳統的策略實行故障定位，工作效率十分低，而且準確性也很低。為了可以進一步提升故障定位和工作效率的可靠性，在探究現階段該系統故障定位現狀的前提下，詳細探究了幾種比較有效的策略。

1 引言

配電網在電力系統中施展著十分重要的作用，它是用戶與輸電系統之間的媒介。在國內的電力系統中，中低壓配電網重點采取經消弧線圈接地以及中性點不接地的方式，很少采取經高電阻接地都屬于小電流的接地系統[1]。小電流接地系統的故障情況比較麻煩，由于系統的線路很多，故障特點不是太顯著，極易被忽略造成更加嚴重的故障。

信號注入法是現階段運用最普遍的，它能夠進一步解決小電流單相接地的故障定位的問題，實用性很強，運用此原理的定位保護法已經開始廣泛運用。它提升了供電可靠性，有利于成功維護電網設備，進一步提升經濟效益。

2 小電流接地系統的故障定位技術的具體現狀

以前的故障定位策略重點是經過檢測特殊信號或者故障點測距在線路上的相關分布情況進一步完成定位，根據線路上已經設置好的反饋點開展檢測，經過和主站進行通信，進一步確定故障點的線路區段。在大量故障定位的策略中，通常分成被動式、主動式兩類，前者重點是利用故障形成后的電流電壓信號特點，經過計算研究確定故障點的具體位置；后者積極向系統注入事先已經設置好的信號，經過探究檢測信號的相關分布情況，進一步確定故障點的具體位置信息。下面重點分析了主動式策略，它重點涵蓋了阻抗法、行波法、零序電流突變法、信號注入法、中電阻法以及函數傳遞法。

2.1 阻抗法

如今，經常使用的一種策略之一就是阻抗法。這種策略重點是經過求解電流電壓平衡方程的形式得到線路阻抗值，然后再利用單位阻抗進一步計算故障距離。通常來講，阻抗法重點分成兩種，即雙端測距與單端測距[2]。前者重點是經過探究線路兩端的電壓和電流的特殊關系得到電壓方程，進一步對故障距離進行計算；后者重點是經過探究測量端電壓和電流的詳細關系，進一步消去中間變量，這樣就能夠獲得故障距離的表達式。

2.2 信號注入法

信號注入定位策略又叫作“S”注入法。這種策略發生在接地故障以后，根據信號注入裝置經過母線PT 對于系統內部注入一定頻率的電流信號。注入信號以后，信號在故障線路中不斷擴散，最終回歸大地。當使用外部信號的探測器進行檢測時，假如監測到有故障信號流過，就能夠斷定此線路出現故障，利用信號探測器沿著故障線路進行查看后，當注入信號分布得十分密集時，就可以確定故障點，本次故障定位也就結束了。在操作過程中，其基波頻率處在工頻 n+1 次諧波和 n 次諧波之間，通常采取 220 Hz 頻率，進一步降低故障信號對相關測量的干擾頻率，讓故障定位更加準確與迅速[3]。

這種策略非常有用，在運用中比較普遍，在經消弧線圈接地以及中性點不接地系統中比較適用。然而這種策略在接地電阻很大的時候不能準確地定位信號分流，并且使用信號注入設備進一步增加了成本與工作量，不能準確定位間歇性與瞬時性的故障。

2.3 中電阻法

人為地在系統中性點和地之間放入一中值電阻就是中電阻定位策略，在發生接地故障以后，經過電路的分流會逐漸形成工頻故障電流，通過接地故障點流進大地。利用故障檢測設備能夠檢測到電流，然而在故障點的下游就不能成功完成故障定位，這就便于故障點的定位以及確定。

這種策略因為不方便設計中值電阻，提高了成本，并且接地電流的擴增，人為地干擾了信號，這種策略還是不能檢測間歇性以及瞬時性的接地故障。然而它提升了靈敏度，在運用中也比較普遍。

2.4 零序電流突變法

零序電流突變法經過改變消弧線圈的參數，形成的零序電流突變量完成定位。這種策略的詳細操作步驟是，當接地故障發生的時候，消弧線圈的電抗值改變會進一步造成補償電流的改變，于是進一步改變電抗值。這樣當補償電流形成突變以后，零序電流一直沿著故障線路通過接故障點進入大地，這時使用外部檢測設備進一步檢測突變電流，經過分析數據，在其分布比較集中的位置能夠判斷出故障點的詳細位置。這種策略能夠形成很大的信號強度，在復雜的設備運行環境中比較適用，然而不能有效地處理弧光以及間歇性接地故障，并且一定要利用自動調諧消弧線圈進行配合。人為地改變消弧線圈的電抗等相關參數，不利于維持電弧在故障線路中的平衡，對系統的安全產生影響，產生二次傷害，于是在應用過程中應該進行精準地控制，避免發生不好的事情。

2.5 行波法

當線路由于某種原因而產生故障時，故障點就會形成電流電壓暫態行波[4]。它重點是對故障點的兩端實行傳遞，在碰到沒有持續阻抗的情況下，將會有透射以及反射的現象出現。而行波法重點是利用一點的方式列寫出方程，進一步對故障距離進行計算。通常來講行波法能夠分成兩種，即雙端行波測距與單端行波測距。

3 信號注入法下的自動定位策略原理

運用最廣且最有效的故障定位策略之一就是信號注入法。為了便于信號注入，在故障線路上配置了很多注入信號探測器，發生故障時探測器可以檢測注入的電流信號并向主站傳送探測結果，這樣就能夠經過分析主站的檢測結果獲得故障區段信息，實現故障定位了。利用 S 注入法進行選線定位是經過注入系統信號的相關通路，經過母線 PT 對于接地線的接地相注入一定的信號電流，然后使用信號電流探測器仔細查找故障點、故障線路。這種策略關于注入信號擁有很強的適應性，然而 S 注入法應該人為拿著定位探測器進行巡線定位，自動化水平低，工作效率很低。

4 故障定位裝置

在現實應用中，故障定位裝置通常采取總線結構，經過對機處理信號進行計算，最后完成故障定位。當外部高壓信號的發生器出現電壓信號以后，電壓變換器開始作用，降低了幅值等比例，經過高速 A/D 信號的采集卡開展模擬信號的采樣，并且通過 AD 變換形成對應的數字信號，經過 CPU 開展計算分析，保存好故障的位置信息，經過以太網等模塊開展遠程管理[5,6]。通常采取的高壓信號發生器是利用比較常見的 50 Hz、220 V 電壓通過升壓變壓器形成高壓信號，然后通過充電與整流等過程，經過對兩個電阻的比值進行調整，在阻值很小的電阻上得到電壓信號。本裝置采取的數據采集卡能夠同一時間實行兩路 A/D 轉換，采樣獲得的數字序列在寄存器上進行保存后，經過 API 函數開展外部訪問，提升訪問權限以及編程效率，確保安全性。

5 結語

總而言之，相關部門的工作人員應該實時開展維修，而配電網的故障定位問題就是維修的重點。唯有了解了故障點，才可以進一步解決。關于配電網的故障定位，能夠按照實際情況使用中電阻法與阻抗法等實行檢測，這樣能夠最大限度地提升故障定位的正確性。