小電流接地的判斷方法

摘要：在6～66kV電力系統(tǒng)中普遍采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地系統(tǒng)方式，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，運(yùn)用幅值相位法排除接地故障。

關(guān)鍵詞：小電流 接地 方法

0 引言

在6～66kV電力系統(tǒng)中普遍采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地系統(tǒng)方式，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于不能構(gòu)成短路回路，接地故障電流往往很小，系統(tǒng)線電壓的對稱性并不遭到破壞，系統(tǒng)還可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，規(guī)程規(guī)定一般為1～2h，為防止系統(tǒng)事故擴(kuò)大，在接地運(yùn)行的這段時(shí)間里必須設(shè)法排除接地點(diǎn)。

1 小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)特點(diǎn)如下

輸電線路與大地相當(dāng)于是個(gè)電容，只是這個(gè)電容是分布電容，在問題分析的時(shí)候我們可以把分布電容集中起來考慮：下面以3條出線為列分析一下：

注：I1Ac——1#線路A相對地電容電流；I1Af——1#線路A相負(fù)荷電流；2#、3#線路的電流分布情況和1#線路一樣。由于實(shí)際架設(shè)三相線路時(shí)按對地電容大致相等設(shè)計(jì)的，所以有：

當(dāng)有某相接地的時(shí)候，由于該相電壓和地電壓基本一樣，說以該相對地不再有電容電流，即使有，也是原來的萬分之幾，可以忽略。其電流圖如下：

有上圖可知，1#線路C相接地，則1#線路的零序電流為：

同理可得2#線路的零序電流為：

3#線路的零序電流為：

所以可以看出：3I10=-（3I20+3I30）；中性點(diǎn)電壓Un上升為相電壓（-Ea）；3U0=-Ea。

2 有上述分析我們可以得出以下結(jié)論：現(xiàn)在大多數(shù)智能型小電流選線裝置工作原理就是比幅比相方法

2.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)位移電壓為-Ea。

2.2 故障線路零序電流相位應(yīng)滯后零序電壓90°并與正常線路零序電流反相，若所有線路零序電流同相，則為母線故障。

2.3 非故障線路3I0的大小等于本線路的接地電容電流；故障線路3I0的大小等于所有非故障線路的3I0之和，也就是所有非故障線路的接地電容電流之和。

上述原理也是大多數(shù)小電流選線裝置的工作原理。

3 理解小電流接地系統(tǒng)的同時(shí)，在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中我們應(yīng)注意的是

3.1 從理論上來看，接地的那條線路零序電流是最大的，但是在實(shí)際中不一定，因?yàn)槿绻袟l線路短的話它對地的電容電流就比較小，而裝置有零漂，這樣就影響它們的大小了，不過它一般也前三位里面。如果只有1#和2#條線路運(yùn)行，那么它們的零序電流的絕對值在理論上相等，這樣用幅值法選接地線路就選不出來了。對于幅值法選線，必須在同一條母線上（兩條母線并列運(yùn)行時(shí)可以當(dāng)作一條母線）運(yùn)行的線路在2條以上。

3.2 從上面的零序電流看，我們也可以得出：接地線路的零序電流方向剛好和其它2條正常線路的零序電流方向相反，這就是相位法選線路的方法基礎(chǔ)。有與線路對地電容電流很小，即使接地了接地線路的另序電流也有可能很小，所以接地選線裝置對電流的起動值設(shè)置的很低，一般是幾十毫安。但是這樣容易誤報(bào)（如果零序CT受別的干擾），所以在小電流選線裝置里面還有零序電壓的啟動值。小電流接地選線裝置選線路存在死區(qū)，因?yàn)閯幼髋袚?jù)里有零序電壓啟動值，當(dāng)在長線路末端接地的時(shí)候，在母線上面采集到的零序電壓又可能很低，如下圖：

零序電壓在接地點(diǎn)最高，沿著線路開始減小，到電源附近零序電壓為0；如果線路很長，那么在母線的零序電壓就很低，達(dá)不到零序電壓啟動值，小電流接地選線裝置就不會報(bào)線路接地信號。

3.3 小電流接地選線準(zhǔn)確性太低，原因是多方面的。由于各種干擾的影響，特別是當(dāng)系統(tǒng)較小或是加裝自動調(diào)諧的消弧線圈后，電容電流數(shù)值較小，接地點(diǎn)電弧電阻不穩(wěn)定時(shí)，零序電流(或諧波電流)數(shù)值很小，可能被干擾淹沒，其相位不一定正確，從而造成誤判。

工程上所采用的零序電流互感器精度太低。當(dāng)原方零序電流在5A以下時(shí)，許多廠家生產(chǎn)的零序電流互感器，帶上規(guī)定的二次負(fù)荷后，變比誤差達(dá)20％以上，角誤差達(dá)20′以上，當(dāng)一次零序電流小于1A時(shí)二次側(cè)基本無電流輸出，無法保證接地檢測的準(zhǔn)確度，且選線檢測裝置用的電流變換器線性性能差，目前變電站自動化系統(tǒng)的選線檢測元件大多按保護(hù)級選擇，保護(hù)級互感器在所測電流遠(yuǎn)小于額定電流值時(shí)，綜合誤差難以滿足要求，兩級電流變換元件的總誤差是造成現(xiàn)場誤判的主要原因。

工程實(shí)際中使用的零序?yàn)V序器的線性測量范圍超出了實(shí)際可能的接地電容電流。