北极星智能电网在线讯: 摘要：变压器中性点不接地系统当发生单相接地故障时，故障电流微弱，使得其定位十分困难。对不接地系统单相接地故障进行零序网络分析，分别考虑了联络开关两端电源单独作用时的影响，总结出故障时零序电流的相位特点。结合故障区段和测点间的网络描述矩阵，以故障时零序电流相位为基础，应用矩阵算法，有效确定故障所在区段。文中方法考虑了联络开关闭合时的情况，对网络描述矩阵以及故障信息矩阵进行了合理的修正，保证了算法的有效性。仿真实验结果表明了算法的有效性。
0、引言
我国10kV配电系统多采用变压器中性点不接地方式运行。在不接地运行方式下若发生单相接地故障，故障电流仅由线路的对地电容电流构成，数值比较小，因此瞬时接地故障易自行消失，可允许带故障运行1~2h，从而提高系统运行的可靠性。但较小的故障电流，使得永久性接地的快速定位故障点十分困难，目前还大多采用人工巡线的方法，难以满足电力用户对电能质量和供电可靠性要求的不断提高。
近年来，中性点不接地系统的故障选线研究已趋于成熟，故障定位也取得了很多进展。目前专家学者们已提出一些在线定位方法，如注入信号法、零序电流法，零序功率方向法、行波法及一些利用暂态信息的方法等。注入信号法和行波法等理论上可行，且具有一定的实用性，但容易受到接地故障电阻的影响。基于零序电流的定位方法可分为比幅、比相及零序电流功率方向，零序电流的幅值受接地电阻影响也较大，零序电流相位法和零序电流功率方向法在理论上类似，受接地电阻的影响较小，但目前还缺少实际应用的校验。且目前的研究大多数只考虑辐射状出线，复杂网络、双端电源的考虑比较少，因此单相接地故障的在线定位问题尚未得到良好解决，仍需深入研究。
矩阵算法由于其原理简单，直观，计算量小，广泛应用于配电网综合自动化中。尝试应用矩阵算法解决单相接地故障的定位问题，但对双端电源的考虑较少，缺少信息不完整情况下的处理等。本文以发生单相接地故障时的零序电流相位特点为基础，根据故障路径和非故障路径的显著区别，通过合理的矩阵描述和矩阵运算，最终确定故障所在区段。
1、单相接地故障零序网络分析
中性点不接地系统发生单相接地故障时，三相对地通路的对称性遭到破坏，中性点电压发生偏移。由于变压器中性点不接地，正序和负序网络没有对地通路，因此故障电流仅包含零序电流。
如图1 所示线路，O端为变电站母线侧，K1为进线开关，K2为联络开关，和另一变电站的线路或者与本变电站的其他母线上的线路相连。通常情况下，K1 闭合，K2 断开，即以环网接线，开环运行的工作方式。若点F发生A相单相接地故障，相当于在故障点处叠加一个零序电压源和3倍接地电阻串联的支路，而故障点的零序电压为
