短路故障

综述 2021年国家电网公司配网物资协议库存招标共有辽宁、甘肃、宁夏、上海、青海、福建、江西、山西、新疆、黑龙江、重庆、陕西、北京、江苏、河北、河南、湖南、四川、浙江、山东、蒙东、湖北、天津、冀北等24个省份参与。本报告统计物资类别为配网物资协议库存招标中设备部分，所有物资类别均仅统计2017-2021年国家电网公司配网设备协议库存招标中该类别的数据。 2021年国家电网公司配网设备协议库存各批次招标中，第一次招标上述省份均有参与；第二次招标除辽宁、青海外，其余22个省份均有参与；第三次招标共有甘肃、上海、福建、江西、陕西、江苏、四川等7个省份参与；新增批次共有福建、北京2个省份参与；第二次新增共有辽宁、重庆2个省份参与；第三次新增、第四次新增均仅有上海1个省份参与。 　　除上述批次外，本报告统计数据还包括国网黑龙江省电力有限公司2021年四煤城三供一业改造项目配网物资协议库存招标采购项目（5月10日招标）、国网内蒙古东部电力有限公司2021年配网工程物资公开招标采购（8月4日招标）、国网山东省电力公司2021年配网高效节能变压器物资协议库存招标采购项目（10月15日招标）招标物资均以“其他批次”数据进行统计。 　　由于截至报告编写时，国网陕西省电力有限公司2021年第三次配网设备材料（含其他）协议库存集中招标采购项目尚未开标，故该批次所涉及物资的中标企业数据并不包含本批次招标数据。 　　《电力行业关键设备供需统计分析报告2022——配网设备协议库存篇》共统计配电变压器、箱式变电站、柱上变压器台成套设备、调压器、高压开关柜、高压计量柜、低压电容器柜、低压开关柜、环网柜、环网箱、配电箱、柱上负荷开关、断路器、隔离开关、互感器、交流避雷器、高压熔断器、小电阻接地成套装置、柱上无功补偿成套装置、串联补偿装置、直流偏磁抑制装置、低压屏（柜）、箱、电缆分支箱、穿墙套管、接地短路故障指示器、数据采集终端、配电终端等27个物资类别。其中，串联补偿装置、直流偏磁抑制装置、穿墙套管、数据采集终端为新增物资类别，电能计量箱并入低压屏（柜）、箱章节进行统计。

本报告针对建设“高供电可靠性”配电网的要求，提出配电网“全范围故障快速处置”的目标。要求配网设备能准确检测“从极大的短路故障，到极小的接地故障”全范围故障，并能实现快速有效的就地隔离和非故障区域供电自愈。 报告基于企业的核心技术，提出将基于光纤差动的智能分布式配网自愈系统，基于相不对称算法接地故障检测技术，以及高可靠断路器级常压密封空气绝缘环网柜，等配网先进技术优化整合，实现配电网全范围故障快速处置。 本报告特别介绍了方案的核心技术特点，并分享了部分成功的运行案例。

2020年国家电网公司配网物资协议库存招标总计三次，共有江苏、上海、福建、江西、黑龙江、山西、河北、辽宁、蒙东、湖北、陕西、天津、河南、山东、甘肃、青海、浙江、重庆等18个省份参与。本报告统计物资类别为配网物资协议库存招标中设备部分，所有物资类别均仅统计2020年国家电网公司配网设备协议库存招标中该类别的数据。 2020年国家电网公司配网设备协议库存各批次招标中，第一次招标上述省份中除青海、浙江外，其余16个省份均有参与；第二次招标上述省份中除辽宁、甘肃、重庆外，其余15个省份均有参与；第三次招标共有江苏、上海2个省份参与。 本报告统计数据包括国网黑龙江省电力有限公司省管产业单位2020年配网物资协议库存招标采购项目（3月24日招标）、国网重庆市电力公司2020年新增第一次配网物资协议库存招标采购（12月30日招标），招标物资均计入第一次招标数据统计。 2020年国家电网公司配网设备协议库存各批次招标中，江苏、上海、福建、江西、山西、河北、辽宁、蒙东、湖北等9个省份的第一次配网协议库存及黑龙江省管产业单位配网协议库存招标在ecp1.0平台进行；其余所有批次招标均在ecp2.0平台进行。 《2019年电力行业关键设备供需统计分析报告——配网设备协议库存篇》共统计配电变压器、箱式变电站、柱上变压器台成套设备、调压器、高压开关柜、高压计量柜、低压电容器柜、低压开关柜、环网柜、环网箱、配电箱、柱上负荷开关、断路器、隔离开关、低压开关、互感器、低压互感器、交流避雷器、高压熔断器、低压熔断器、小电阻接地成套装置、柱上无功补偿成套装置、电能计量箱、电缆分支箱、接地短路故障指示器、配电终端等26个物资类别，比上年新增了调压器、高压计量柜、低压电容器柜、低压熔断器、小电阻接地成套装置、柱上无功补偿成套装置等6个物资类别。 2020年国家电网公司配网设备协议库存招标中，一二次成套化设备总计招标66380.9套。其中，一二次融合成套环网箱招标9863套，一二次融合成套柱上负荷开关招标1574套，一二次融合成套柱上断路器招标54943.9套。所占比例比2019年均有所增加。

以图表形式直观展示了断路器、组合电器、高压开关柜的台账数（率）、故障数（率）、缺陷数（率）、运行年限分布情况，总结归纳了现目前主要存在的六大问题并给予相对应的管控策略。第一，针对隐蔽性较强的GIS内部载流回路过热短路故障问题，应开展对GIS内部过热检测技术研究，试点进行二维码定点定位测温；第二，对于继电器老化引发的开关误跳，可以改进二次接线回路设计，保证在断路器在非全相状态时间内才启动断路器跳闸回路跳闸，从而保证设备正常运行；第三，机构引发的断路器误动或拒动影响系统安全的情况下，可收集机械测试数据，开展机构状态的专项评估，研究并提出机构的运维检修策略；第四，多重雷击引发的断路器击穿问题，可通过研究多重雷击下断路器的运行工况，推进IEC工作组修编断路器多重雷击下技术要求和试验方法；第五，针对隔离开关机构、载流缺陷多的问题，可研究模块化、标准化和智能化机构，开展隔离开关的检查性操作和日常巡视工作的技术监督；第六，面对断路器爆裂风险，可制定滤波器断路器的反措，提高断路器的技术参数和试验要求，加强断路器厂内装配工艺环节的技术监督。

课程分享了一二次融合智能开关在浙江的应用成效。通过提高配电一二次设备的标准化、集成化水平，提升配电设备运行水平、运维质量与效率，满足线损管理的技术要求。实现了100ms配网线路短路故障级差配合，自动把故障点隔离在最小区域;单相接地故障诊断采用暂态与稳态电压电流数据进行多方信息融合，并运用人工智能技术，实现接地故障就地隔离。　　1、建设背景　　2、建设目标　　3、下一步计划

高比例新能源接入下新型配电系统故障特性发生显著变化，运行方式多变、短路电流受限。电弧类早期故障是系统发生短路前的征兆，通过提前对早期故障的有效识别能够避免新型配电系统短路故障难以隔离的问题。首先，建立了早期故障的电气量与温度量定量解析模型，通过理论分析指出仅依靠单一的电气量或温度量均难以实现可靠的检测；然后，综合电信号的快速性和热信号的高灵敏性和可靠性，将电弧功率作为复合特征量来判别早期故障，提出了结合电流量与温度量的早期故障检测方法；最后，通过PSCAD仿真、现场数据及实验室模拟故障试验证明了该方法的有效性。

“配网协议库存篇”跟踪统计分析了2018-2022年国家电网公司配网设备协议库存的采购情况，共统计配电变压器、箱式变电站、柱上变压器台成套设备、调压器、高压开关柜、高压计量柜、低压电容器柜、低压开关柜、环网柜、环网箱、配电箱、柱上负荷开关、断路器、隔离开关、互感器、交流避雷器、高压熔断器、小电阻接地成套装置、柱上无功补偿成套装置、单台电容器、直流偏磁抑制装置、低压屏（柜）、箱、电缆分支箱、穿墙套管、接地短路故障指示器、数据采集终端、配电终端等27个物资类别。其中，单台电容器为新增物资类别。

提出了一种利用宽频阻抗谱对干式空心电抗器匝间短路故障进行有效检测的方法。首先，依据多导体传输线理论构建高频下完好电抗器的等值分布电路模型，并且根据分布等值电路参数计算公式构建其等值仿真模型，分析电抗器宽频阻抗谱的高频特性；其次，对发生匝间短路故障电抗器的宽频阻抗的幅度谱和相位谱进行仿真，分析电感参数变化对电抗器阻抗谱谐振频率的影响规律；最后，在实验室中对小型干式空心电抗器进行试验测试，验证了该方法的有效性。

研究分布式电源接入配电线路所带来的影响，明确传统故障隔离技术的适用性；研究不依赖通信通道的无通道保护原理，实现短路故障快速精准从两端隔离。积极促进配电线路故障处理技术的发展，满足用户日益增长的对高供电可靠性的要求。

当前，超过85%的故障停电是由于配电网故障造成的。因此，配电网故障处理对于提高供电可靠性具有重要意义。针对配电网故障处理技术，充分发挥继电保护的作用可以起到事半功倍的作用。针对相间短路故障，继电保护设计可采用如下优先顺序：多级三段式过流保护配合;延时速断+多级级差配合;延时速断+限流+多级 级差配合;延时速断+无损限流+多级级差配合;分支限流+全线速断配合。针对单相接地故障，目前我国配电网大部分采用小电流接地方式，接地电弧小，可有效提升供电可靠性。报告阐述了各种单相接地选线和定位原理，详细分析了由于单相接地故障信号小所带来单相接地选线和定位难度大等问题，并给出了相应的解决方案。"