山東科匯電力自動化股份有限公司（簡稱：科匯股份，證券代碼：688681）長期致力于小電流接地故障檢測技術與產品研發，是暫態原理實現小電流接地故障檢測是發明者、實踐者和倡導者；獨特的暫態原理接地故障保護技術，解決長期困擾電網公司的配電線路接地、斷線、碰樹等故障檢測難題，減少觸電事故與電氣火災，獲山東省科技進步一等獎等多項省部級獎勵。本文選取一典型的線路碰樹導致的歇性電弧故障定位“案件”與您分享，共同提高山林電氣火災治理水平。
一、“案件”概述
2019年7月10日下午13時許，TA供電公司調度供服中心在10分鐘左右的時間內，連續收到110kV DL變電站小電流接地故障選線保護裝置關于GZ線及其XZ支線085D分支開關保護裝置（FTU）上報的多條接地故障告警信息。調度中心工作人員根據告警信息，結合該線路走廊環境以及當時的大風天氣，判斷為樹枝頻繁短時間接觸XZ支線造成的接地故障，估計因接地時間較短，接地保護未跳閘。隨即安排運維人員直接趕往“事發現場”，迅速在現場確認085D分支開關下游300米處有明顯的樹枝灼燒痕跡，符合多次故障告警信息的特征。
二、“案發”過程
01.變電站小電流接地故障選線保護裝置告警
2019年7月10日下午13時許，TA供電公司調度供服中心收到該公司下轄的110kV DL變電站小電流接地故障選線保護裝置的多條接地故障告警信息，選線結果為10kV GZ線。
工作人員調取110kV DL變電站小電流接地故障選線保護裝置的接地故障選線記錄，可以看到，7月10日下午13時許，在短時間內監測到多次接地故障，約50分鐘后故障恢復。
小電流接地故障選線保護裝置設置的告警延時時間為3s、保護跳閘延時為14s。該時段選線裝置總共記錄到超過30次GZ線接地故障，其中8次故障持續時間超過3s而未達到保護跳閘延時時限，僅將告警信息通過綜自系統上報調度供服中心，其他不超過3s的故障記錄僅在裝置內保存，未上報調度供服中心。
分析故障錄波可以看出本次故障為典型的高阻接地故障，且為不穩定的電弧故障，接地故障過渡電阻最小時約800歐姆，部分間歇性電弧時過渡電阻為數千歐姆。該線路大部分途經村民種植的林區，樹木生長茂盛，線路維護工作復雜。根據錄波與線路環境初步判斷為樹線矛盾造成的高阻間歇性電弧故障。
02.線路小電流接地故障保護裝置告警
查閱調度供服中心故障記錄信息，調度供服中心在7月10日下午13時許接到變電站小電流接地故障保護裝置關于GZ線接地告警的同時，收到GZ線XZ支線085D分支開關接地保護裝置（FTU）上報的多條接地故障告警信息。調取XZ支線085D分支開關接地保護裝置記錄，確認裝置該時段檢測到多次接地故障，由于各次故障電弧自行熄滅，持續時間低于配置的保護動作延時時限11s未跳閘。
由于同一時段該線路其它分支線并無接地故障信息，根據接地故障多級暫態方向保護的工作原理確定為GZ線XZ支線085D分支開關下游發生單相接地故障。結合當時該區域大風天氣，判斷為樹枝頻繁短時間接觸XZ支線造成的高阻接地故障。
三、“案發”現場
調度供服中心根據收到的故障信息及判斷結果，將巡線范圍由原來的10kV GZ線全線縮小至XZ支線085D分支開關下游的較小范圍，安排運維人員直接前往該具體區域巡查，迅速在現場確認085D分支開關下游300米處有明顯的樹枝灼燒痕跡，故障類型符合本次故障錄波的特征。
運行人員確認故障點后，立即組織了該區域線路環境綜合治理，做到了線路隱患快速定位查找和排除，保證了供電安全和供電可靠性。
四、“案件”總結
小電流接地故障多級暫態方向保護根據線路開關屬性（位置）配置階梯動作時限，實現小電流接地故障快速定位與保護動作的選擇性，不需要通信與主站配合，簡單、可靠。既解決了瞬時性接地故障直接跳閘導致的供電可靠性問題，又避免了永久性接地故障帶來的人身觸電和電氣火災的風險。此外，暫態方向保護原理不受檢測點下游電容電流和接地點過渡電阻的影響，靈敏度高，是配電網小電流接地故障快速定位處置的有效手段。
本“案”中，10kV GZ線路為小電流接地故障多發區段，線路走廊部分穿越5A級景區的山林，碰樹故障多間歇性燃弧，極易引發山林火災，危害極大。過去對于此類故障需要運維人員長時間帶故障巡線，耗費大量人力物力，由于環境復雜，部分故障無法確定故障位置，導致隱患長期存在。在該起典型間歇性電弧接地故障處理過程中，變電站小電流接地故障選線保護裝置與線路接地保護（FTU）通過暫態方向保護時間級差配合，準確定位了接地故障區段，大大縮短了運維人員的巡線時間，根據巡查結果即刻進行了線路環境治理，避免了永久性接地故障的發生和山林電氣火災的風險。
