如何确定接地故障点位置

接地故障点不同时，工频过电压幅值一般也不同。故有必要研究故障点位置对工频过电压幅值的影响规律，确定产生较高幅值工频过电压的故障点位置，以对其进行重点考虑。

1）算例

对长度为400km的单回特高压线路，计算高抗加装在送端、受端和均匀分布在两端三种情况下，沿线各点发生单相接地时甩负荷过电压，高抗总补偿度取为85%，电源零正序阻抗比取为1.4。该过电压主要与多个因素有关，首先是高抗的补偿方式（送端、受端或两端平均补偿）及其高抗补偿度，其次是发生甩负荷的方式（送端甩负荷或受端甩负荷），然后是沿线发生单相接地故障的位置（送端、受端或者位于线路的其他位置），另外还与电源的阻抗特性（电源零正序阻抗比）相关。

（1）送端补偿

图4-25为送端补偿情况下线路沿线各点出现单相接地故障时在送端和受端甩负荷两种方式下的全线过电压最大值的变化情况。从图4-25中可以看出，线路受端甩负荷时，随着故障点向甩负荷端移动，过电压逐渐升高，产生最大过电压的接地故障点位于线路甩负荷后线路末端（受端，图4-25中点N1处）；而线路送端甩负荷时，随着故障点向甩负荷端移动，送端甩负荷过电压呈现先增后降的趋势，产生最大过电压的接地故障点并不在甩负荷端（送端，点M1处），而是位于线路中间（点A1处）。

图4-25　送端补偿情况下沿线各点发生单相接地故障时全线工频过电压

（2）受端补偿

图4-26为受端补偿线路沿线各点出现单相接地故障时在送端和受端甩负荷两种方式下全线过电压最大值的变化情况。从图4-26中可以看出，线路送端甩负荷时，随着故障点向甩负荷端移动，过电压逐渐升高，产生最大过电压的接地故障点位于线路甩负荷端（送端，图4-26中点M2处）；而线路受端甩负荷时，随着故障点向甩负荷端移动，送端甩负荷过电压先增后降，产生最大过电压的接地故障点位于线路中间（点A2处）。

图4-26　受端补偿情况下沿线各点发生单相接地故障时全线工频过电压

（3）两端补偿

图4-27为两端平均补偿情况下线路沿线各点出现单相接地故障时在送端和受端甩负荷两种方式下的全线过电压最大值的变化情况。在距甩负荷端约80km处发生单相接地时产生的工频过电压幅值最大（两种方式下的最大值分别出现在图4-27两条曲线的A3、B3处）。(www.xing528.com)

图4-27　两端补偿情况下沿线各点接地时两端平均补偿工频过电压

2）电源、高抗与接地点相对位置对工频过电压的影响

由于甩负荷之后短时间内形成电源与接地空载线路相连接的次稳态结构，如图4-28所示。此时，产生较高过电压的接地点位置主要受以下因素影响：电源阻抗特性，以及高抗与甩负荷端的相对位置。

图4-28　甩负荷之后线路示意图

故障点越靠近电源，从故障点向系统看过去的阻抗特性受到电源阻抗的影响越大，而通常情况下等值电源的零正序阻抗比小于线路，所以故障点离电源越近，从故障点向系统看过去阻抗的零正序比越小，过电压幅值越小。

接地甩负荷时，最大过电压一般出现在接地点附近的健全相上。高抗对该过电压最大值有很好的抑制作用，且故障点离高抗越近、高抗容量越大，抑制作用越明显。当接地点靠近甩负荷端，而甩负荷端装有高抗，则故障点附近健全相上过电压将被极大地抑制；否则，高抗对接地点附近健全相上过电压的抑制作用会较弱。这样就使产生最大接地甩负荷过电压的故障点位置向远离高抗的方向移动。

3）接地故障点的确定

在工频过电压计算中，某些研究者将接地点位于甩负荷端作为计算最大接地甩负荷过电压的条件，即只计算送端接地时送端甩负荷过电压和受端接地时受端甩负荷过电压。以该条件计算单端补偿的线路，一般可得出最大过电压。

但对于两端补偿的线路，故障后送端甩负荷过电压和故障后受端甩负荷过电压水平相当，且送端单相接地时送端甩负荷过电压和受端单相接地时受端甩负荷过电压均不是各自的最大值，故此时将接地点位于甩负荷端（末端）作为计算最大接地甩负荷过电压的条件是不合理的。所以在新版本的1000kV特高压输变电工程过电压及绝缘配合规程中，取消了对接地甩负荷过电压中接地故障点位置的规定。

根据以上论述，本书建议单相接地甩负荷过电压应采用以下计算条件：甩负荷端无高抗，则计算末端接地甩负荷过电压即可；若线路甩负荷端装有高抗，应计算沿线各点发生单相接地时的甩负荷工频过电压，根据其最大值确定线路发生单相接地甩负荷时的工频过电压水平。