小電流接地選線裝置運行現狀探究

高丁義

摘? 要：小電流接地系統在運行過程中經常會出現單相接地故障，盡管故障出現之后電力系統仍然能夠維持運行1～2h，但1～2h之后，若對系統中的故障沒有進行及時處理，則會引起兩相短路，甚至會造成整個電力系統故障。所以，該文就小電流接地系統運行特點以及接地選線裝置運行情況進行分析，總結了小電流接地選線裝置運行過程當中存在的問題，并制定了解決措施。

關鍵詞：小電流接地選線裝置? 運行現狀? 問題解決

中圖分類號：TM862 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）03（c）-0016-02

就目前而言，小電流接地選線問題仍然是電網運行的重點和難點，相關專家對于選線的研究也提供了多種方法，包括信號分析法、穩定信號分析法和暫態信號分析法等。這些方法在實驗室測試時，準確率通常能夠達到90%以上，但在實際操作當中，由于線路所處的環境較為復雜，效果不是很好。因此，該文從實際狀況出發，對小電流接地選線裝置運行現狀進行分析，提出選線過程中存在的問題，以提升裝置的選線準確性。

1? 小電流接地系統簡介

小電流接地系統是中性點不接地系統，這類電力系統在實際運行的過程當中最常見的問題主要包括單相接地問題。在短暫出現小電流接地系統故障時，電網可持續運行1～2h，小電流接地系統會產生零序電流流過。在實際運行過程當中，由于零序電流較小，而且地面積廣，分散性較強，所以就會造成選線裝置選線不準的問題。盡管目前對于小電流接地系統單相故障檢測出臺了眾多的方案，有功率方向法、諧波分析法、信號注入法和小波分析法等多類方法。但是經過大量的工作人員實際考察，結果得出，單靠一種方法，對于小電流接地系統故障排查，容易出現誤選或者是漏選的情況。若單相接地故障長時間得不到處理，將導致故障升級，影響電網安全運行。因此急需通過采取多種方法綜合分析，有效提高其選線的準確性。

2? 小電流接地選線裝置運行現狀及原因分析

2.1 小電流選線裝置運行現狀

10kV配網系統有3類中性點接地方式：分為不接地方式、經消弧線圈接地方式和經小電阻接地方式。由于涉及面較廣，所涉及到的選線方案有穩態選線法、暫態接線法、主動注入法和輪跳選線法。所以一旦線路出現故障，很難在眾多的接地方式和學習方法當中迅速將故障找出。以1000起單相接地故障作為分析數據，發生在無選線裝置的變電線路上的故障有占比17%，28%的故障出現在選線裝置正確并上報主站，38%的線路故障未能夠正確找出，有16%的故障沒有做好記錄工作，這些數據顯示，在小電流接地選線裝置運行的監控中，存在重大的弊端。就目前而言，所存在的主流問題包括小電流接地選線裝置的安裝或運行，總體效果不佳，難以滿足當前實際生產生活的需求。

2.2 原因分析

就從目前小電流接地選線裝置運行的狀況來看，存在的主要問題是效果不理想，主要存在以下幾類問題。

（1）電流信號太小。小電流系統在單相接地的過程中所產生的零序電流應該為系統電容電流，它的大小實際上與系統規模的大小以及線路類型相關，并且其數值很小，之后經過中性點接入到消弧線圈給予補償之后，它所顯示出來的數值更小。

（2）干擾大、信噪比小。有關小電流系統當中的干擾一般都包括了兩個方面：一個是處于變電站以及發電廠的小電流系統單相接地保護裝置的設地點，電磁的干擾力度比較大一;另外一個是因為電流負荷的不平衡而導致的零序電流以及諧波電流比較大，尤其系統比較小的時候，并且對地電容電流比較小的時候，這個時候接地回路其零序電流往往要比非接地回路電流小。

（3）隨機因素影響的不確定。一般而言在我國配電網通常都是小電流系統，它的電流運行方式也改變得較為頻繁;另外，母線電壓水平的高低，以及負荷電流的大小都在不斷的發生改變，或者是故障點的接地電阻也不確定等。這些因素都導致了零序故障電容電流以及零序諧波電流的不穩定。

（4）電容電流波形的不穩定。小電流系統的單相接地故障一般都體現出來間歇性的不穩定弧光接地，如此則導致電容電流的波形不穩定，而且其對應的諧波電流的大小都在隨時隨地發生變化。

（5）裝置電氣元件選型問題。小電流接地選線裝置采集的參數主要是母線PT開口電壓3U0和線路零序電流3I0，線路零序電流采集主要通過兩種途徑：電纜出線裝零序電流互感器和架空出線裝三相電流互感器，取N線與三相電流之和。而在實際運行中采集的零序電流受到的干擾很大，如三相電流互感器特性不一致、裝置采樣CT誤差大、出線較少導致接地線路接地電流很小，再加上測量誤差、A/D轉換誤差，造成進入裝置的零序電壓和接地電流已不能真實反映實際接地線路參數，使裝置不能正確選出接地線路。裝置的正常動作可以在常規模擬試驗中發現問題，但現場實際運行狀況則無法在常規試驗模擬出來。

（6）裝置運行不穩定問題。小電流接地選線裝置一般安裝在主控室，室內溫度難以把控。某些地區夏天時裝置運行溫度可以達到40℃左右，而冬季的最低氣溫可以低至零下10℃左右。所以經常會出現選線裝置在運行過程當中停機，導致整個裝置強行退出運行，甚至會出現燒毀電源。

3? 提升小電流接地選線正確率的對策

3.1 優化選線算法

盡管目前小電流接地的情況較為復雜，單一的學習方法無法滿足當前的需求。但是，在選線進一步優化時，可以從以下幾個方面考慮，力求能夠解決目前所存在的接地故障難以尋找的問題。首先，在算法的過程當中，綜合考慮現場的安裝環境，確認電流互感器的極性反接情況。其次，在算法選擇的過程當中，應該將經典選線方法與目前的高效算法相互結合，盡可能利用電子計算機仿真軟件對選線方案做多樣的模擬試驗，以提高選線的可靠性和抗干擾能力，在運行過程當中才能夠減少故障的出現。最后，可根據小電流接地系統單相接地故障的問題，開展相關的理論研究，比如說，模糊理論神經網絡等一些智能化算法，提高裝置選線準確度。

3.2 規范現場的工程安裝

上述存在的問題在于在線安裝現場，存在安裝質量差，安裝錯誤，以及電器元件的質量問題，這些嚴重影響了裝置的性能，所以，根據目前的情況，應該著重把好質量關，針對電壓互感器的極性反接問題，應該多次檢測現場的安裝質量，看是否存在反接問題，經過多次檢驗之后方可確認。針對零序電流互感器安裝以及電纜屏蔽層接地正確性，應該采取實地仿真的模擬方式，選擇最優的線路接地方案。

4? 結語

目前多數地區采取的小電流接地選線裝置方案存在問題，難以滿足當前生產生活的要求，因此必須要嚴格把控質量關，建立較為完善的裝置入網許可制度，并提升相關部門的檢測水平和巡視力度，將小電流接地選線裝置的故障快速解決，避免因小電流接地選線裝置故障導致選線不準問題的發生。

參考文獻

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