小電流接地系統接地選線分析

摘 要：小電流接地技術系統，此系統可以為配電網提供供電的可靠性，但是在整個小電流接地系統中比較容易發生單相接地故障，造成整個電路的短路，因此這樣的接地方式不方便整個系統的有效運行。文章對整個的小電流接地系統中的接地選線方法做了很多的研究，在文中擁有很多的接線方法，希望能夠對這種接地選線的方法技術做出歸納總結，為以后的接地選線技術做出貢獻。

關鍵詞：小電流；接地；接地選線

我國電網在不斷發展和改進，對供電保障提出了新的要求，尤其是在供電的安全性、可靠性上更需要得到保障。在接地線接地選線的時候，運用各種辦法進行選線。當發生單相短路時，工作人員需要分段進行拉路搜巡，將母線進行逐條拉開，直到拉出接地線接線為止。在進行小電流接地系統的選線過程中，運用常規的方法進行檢測，根據接線的方式的不同采取不同算法的分析，從分析判斷，最終選擇、判斷出故障回路、繼電保護裝置的配合。在較短的時間里消除整個系統的故障。

1 小電流接地系統的認識闡述

小電流接地系統是我國在配電網中使用的中性點非直接形式接地方式，在發生電路故障的時候，經過的電流很小，所以稱之為小電流接地。小電流接地技術接地的系統在發生故障時，仍然可以保持電路供電，確保了整個供電系統的可靠性。小電流系統在發生故障之后還能持續供電1到2個小時，但是這種的屬于單相的短路故障，它很容易變成多相短路，同時在發生短路的過程中還會損害電力設備。在最近幾年，我國的學者對小電流接地技術做了很多的研究，其中他們提出了很多的接地選線的方法，由于現在配電網的發展很快，使這些接地方法卻在實際的運用中的效果不理想。在本文中主要將這些的接地接線技術做出歸納總結，分析其存在的優勢和缺點。

2 小電流接地系統接地選線原理以及方法闡述

2.1 幅值法

用零序電流幅值法進行接線，它主要是運用故障零序電流大于非故障零序電流的特點，將電流最大的線路改成故障線路，這樣能做到簡單易行。但是它有它的缺點，第一：差距不大容易引起誤判。第二：產生接地故障時，當電流經過渡電阻的時候，造成接地故障零序電流不穩定，非常可能造成選線失敗。第三：在消弧圈接地的系統中，由于它補償電流的作用，使得電流幅值法不能識別接地線路。

2.2 方向法

此方法的主要運用的原理是：故障零序電流和非故障零序電流的電流方向相反，比較每條零序電流相位，其中與其他線路都相反的線路即為接地故障線路。當故障點遠離線路并且線路很短的時候，這種方法就會存在著“時針效應”，而它的零序電壓和電流都很小，進行相位判斷很困難。由于這種“時針效應”當某個接地線路接地的電流很小時，相角的誤差較大，而且還有CT磁帶和放大電路的角度偏差，使之相法的比較出現誤差，而且同樣也不能適應中性點消弧圈接地方式。

2.3 有功分量法方法介紹

對于諧振接地系統，在出現單相接地故障的時候，它的零序電流是所有非故障線路的電容和電流以及LR支路的向量和，在其中含有流過R的有功電流，在全補償的情況下整個故障電路只有有功電流。所以以零序電壓為參考矢量，將有功分量取出進行比較，以此來實現故障選線。但是這種方法的電流有功量非常小，非常容易受到零序電流感應不平衡的影響。

2.4 五次諧波幅值與方向法

在消弧線圈接地系統中，由于要有效補償基波零序電容電流，將會使得基波零序電氣量的選線失敗。在發生單相接地故障的時候，其故障電流中主要是諧波信號，主要是以五次諧波為主。由于消弧圈對諧波的補償作用只有二十五分之一，幾乎可以忽略消弧圈的作用。我們可以認為故障線路的五次諧波比非故障線路的幅值都大而且方向相反，通過對比幅和比相的方法進行故障線路的確定。它也具有不足的地方就是諧波的含量比較小，并且電弧現象不夠穩定。

2.5 殘留增量法

在出現單相接地故障的情況下，改變限壓電阻或者是消弧圈的諧度時，產生故障的線路中的零序電流也會發生改變，所以我們可以對各條出線在失諧度改變前后零序電流的大小變化進行比較，若發現在里面出現差異最大的那一條就是故障線路。這樣就可以祛除CT帶來的的測量誤差的影響，可以進行重復的計算和判斷，與消弧圈進行自動調節配合使用，對于瞬間熄火電弧和故障的選線很有幫助。由于這種辦法的可靠性非常的高，所以在我國很多的地方的電網中都投入使用了，但是它們之間也存在著缺點，它對消弧圈不接地的并且不具有自動調節系統的不能適用。

2.6 首半波原理判斷線路故障

由于對接地故障發生相電壓在不斷接近最大瞬間值的這一假設，這個時候故障相電容和電荷依靠著故障線路的故障點進行放電，該電流不通過消弧線圈故暫態電流的最大值相應于接地接地故障發生在相電壓經過與零瞬間，此時故障電壓發生的相應電壓接近于最大值的瞬間，暫態電感電流為零。這時，暫態的電容電流大于電感的電流，通過故障線路暫態零序電流和電壓的幅值和方法在正常情況均有不同的特點，來實現成功選線。由于此種方法的技術條件受到限制，處理的方法太過簡單，使用很不成功，由于暫態分值很小，加上過渡電阻的影響，非常容易引起誤判。

2.7 通過小波變換法進行判斷

我國可以進行小波變換進行接地系統故障選線，在整個電力系統輸電線路故障行波的測距進行成功的應用，對于單相接地時，在故障電壓和電流的暫態過程中持續的時間比較短，但是它含有了豐富的接地信息。小波的分析可以對信號進行精確的分析，尤其是對暫態突變信號和微信號的變換比較敏感，很可靠的提取出故障特征。

2.8 信號注入尋跡法

在單相接地時出現原邊被短接和不工作狀態的故障出現的PT向接地線路注入一個特殊的電流信號。因為注入的信號會沿著底線注入大地，運用尋跡方法可以找到具體的故障點位置。運用這種方法，不但可以選線，還可以實現故障的定位，其中不受電網參數的左右，不存在設備的不良影響。但是它存在的困難是在注入信號強度時PT的容量會受限，當接地電阻較大的時候，線路上的電容會對所注入的信號進行分流處理，這樣就給選線和故障點的確定造成了困難。如若在接地點出現了電弧現象，那么注入點的信號在線路中信號將不會連續，并且遭到了破壞，無論是在架空線路還是電纜線路的信號在定點的時候都很難被接受到。

3 結束語

小電流的接地系統在出現單相接地的故障的時候，需要運用不同的故障解決方法進行故障的解決。但是由于在上面總結的方法僅僅是解決小電流接地選線的一個小部分而已。所以還需要更多的人對接地系統的選線的方法進行實踐總結，在以后的研究過程中，我們可以通過對單相接地故障進行準確的建模，通過對接地線的故障的內部和外部因素進行研究，比較細致的研究它的形成過程和發展過程。我們還可以對所有的選線方法進行融合，從多方面去判斷整個選線結果的精確程度，以此來提高整個工作的效率。

參考文獻

[1]周鵬.煤礦6kV小電流接地系統選線設計[D].青島理工大學，2012.

[2]秦書碩.小電流接地系統故障選線新方法研究[D].昆明理工大學，2012.

[3]程路，陳喬夫.小電流接地系統單相接地選線技術綜述[J].電網技術，2009，18：219-224.