小电流接地选线装置在电力系统中的应用体会

小电流接地选线装置在电力系统中的应用体会

小电流接地系统在我国配电网中应用十分广泛，当电网出现单相接地故障问题时，小电流接地系统可以降低接地电流，保持稳定供电，然而单相接地故障如不及时处理，则会让故障电压转变为系统过电压，对电网系统运行质量造成影响。在概述单相接地故障基本特征的基础上，对小电流接地选线主要原理进行分析，提出小电流接地选线装置在应用中的应注意的问题，提高选线准确性，保障电网运行质量。

关键字：小电流接选线装置 电力系统 单相接地故障

一、单相接地故障基本特征研究

在电网运行中，单相接地故障较为常见，其形式多样，基本特征不同。当电网通过电弧接地或高电阻接地时，即发生单相不完全接地故障，此时故障相电压会出现降低，没有出现故障相的电压则会增高，其电压值会超过相电压但在线电压以下，电压互感器开口三角位置电压达到整定值后，电压继电器执行动作发出接地信号；当电网为单相完全接地时，故障线路电压降至0V，正常运行线路电压逐渐升高并与线电压保持一致，当电压互感器其电压值达到100V时，电压继电器执行动作并发出接地信号；当电压互感器高压侧存在单相断线问题时，故障相电压表其在二次回路中通过两相电压表与互感器线圈构成串联回路，则其电压显示值较低，此时电压并非实际电压值，正常运行线路电压为相电压，当电压互感器电压值达到35kV时，电压继电器执行动作并发出接地信号；当电网母线出现空载运行时，可能存在三相电压不平衡问题；当电网系统中其元件参数不匹配时，则会引发铁磁谐振，电压继电器执行动作发出接地信号。在分析单相接地基本特征的基础上，对电力系统中单相接地选线原理与特点进行研究。

二、电力系统中单相接地选线原理与特点分析

（一）五次谐波选线原理

五次谐波分量属于当前我国电网系统中最为主要的高次谐波分量，主要分布于电网电源感应电势之中，此外，受到电压互感器、变压器中铁心非线性影响，电网本身也存在着五次谐波分量。在小电流接地系统之中，在中性点接地问题影响下，消弧线圈对五次谐波感抗为基波值的五倍，线路容抗值属于基波的五分之一，因消弧线圈基本处于一种开路状态，在整个小电流接地系统中，基本可以忽略五次谐波感性电流。在电网出现单相接地故障时，五次谐波容性电流分布会与中性点不接地系统基波容性电流基本保持一致。五次谐波在电力系统小电流接地选线中的具体应用为：于电网输电线出口处设置探测器，该探测器只能够接受电容电流中所存在的五次谐波电磁场信号，通过探测器进行五次谐波信号收集并发送给处理中心，对所有线路中的五次谐波信号强度进行对比，并进行故障选线。因五次谐波信号的传输与接收采取遥感方式，其探测器与电力系统不存在直接关联，属于当前保障电力系统运行安全的理想选线装置。

（二）注入信号寻踪法

当电力系统发生单相接地故障时，通过应用信号源设备，向接地线路中注入一个较为明显的电流信号，其注入电流信号幅值可以达到数十安，通过跟踪注入信号，控制中心对单相接地故障成因与单相接地故障位置进行判断。依据注入信号寻踪法原理所设计生产的选线装置，可以实现对单相接地故障位置的测量定位。然而如电网接地电阻值偏低，则大部分电流会经过故障流体，对电网安全造成一定影响。

（三）掺入有效电阻选线原理

在电力系统中应用插入有效电阻法进行小电流接地选线，是在出现单相接地故障时，将有效电阻并入到消弧线圈中。这种方法可以在接地故障位置产生有功分量电流，并在一定时间后可以拆除电阻，可以将通过电阻的有功分量电流作为选线依据，进行故障选线。

此外，首半波选线原理在理论上可行，但依据其理论设计制造的小电流接地选线装置运行效果偏低，故障选线准确率不足，逐渐被市场所淘汰。

三、电力系统中小电流接地选线装置应用中应注意的问题

当前，在电力系统小电流接地系统中，其故障选线多为高次谐波原理与零序电流原理，首半波法与有效电阻法原理应用范围较小。当电力系统出现单相接地故障时，小电流系统故障电流稳态分量幅值降低，其谐波分量或基波分量会被信号干扰。此外，因二次侧零序电流容易受到CT中不平衡电流影响，导致小电流接地玄帝装置在应用中其可靠性偏低，容易出现误判现象，影响电力系统运行安全性与稳定性。为此，在应用小电流接地选线装置应用时，应注意以下问题：其一，选线装置接入问题。在应用选线装置时，需要将母线中馈电线路与选线装置相连，如没有将馈电线路接入到选线装置中，则可能会引起选线误判问题；其二，零序电流互感器与地线连接问题。在连接零序电流互感器与地线时，应遵循以下原则：当电缆端部接地线与电缆金属护层及闭合回路处于连接状态时，不可以与零序电流互感器作匝链，即电缆接地点处于零序电流互感器之下时，接地线应作接地处理，反之，当电缆接地线位于零序电流互感器以下时，接地线应穿过零序电流互感器之后再进行接地处理，要求接地线其阻止不小于50kΩ，确保零序电流互感器不出现泄露问题，提高数据检测准确性；其三，统一零序电流互感器型号。在电力系统中，其出线零序电流互感器应保持统一性，尤其是在新添加配电线路时，应保证其零序电流互感器与其他线路零序电流互感器型号统一。通过加强电流互感器日常维护，保证其工作性能，提高选线准确性。

四、结语

我国配电网多采取小电流接地系统，当出现单相接地故障时，该系统可以有效降低接地电流，保障电力系统持续稳定供电。然而如不能及时对单相接地故障

进行有效处理，则会对电网系统运行安全性造成影响。对单相接地故障基本特征进行描述，分析小电流接地选线原理，并对小电流接地选线装置在应用中的应注意的问题进行分析。随着科学技术的不断发展，接地选线原理的突破，未来选线装置其可靠性将更高，更好维护电力系统安全可靠运行。

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