小电流接地系统单相接地注入信号源协调控制策略研究
小电流接地系统单相接地故障选线方法的分析研究 毕业论文
（1）利用户外故障探测器检测的故6～35kV电网大多数采用中性点不直接接地方式：中性点经消弧线圈接地、经大电阻接地和不接地方式。在发生单相接地(用 表示)时，这种运行方式的接地电流往往比负荷电流小得多，而且故障点处的电弧通常能够自行熄灭，因此这样的系统常称为小电流接地系统。
在小电流接地电网中发生单相接地故障时，故障点电位为大地的电位，中性点电位升为相电压，非故障相导线对地电压升高为原来的 倍，三相线电压仍三相对称，不影响对用户的正常供电，而且故障电流又较小，因此单相接地保护只动作于信号，允许电网继续运行1～2h,这在一定程度上保证了供电的连续性[1]。
以上三种方式的故障隔离和恢复供电都是在发生相间短路时起作用的，对于单相接地，因单相接地故障电流较小，不需要立即停电，单相接地故障的识别只能依靠变电站中的接地选线装置实现。在馈线上安装具有测量和通信功能的新型配电开关，能获取大量的线路电量信息，为新方法的采用提供了可能。本文的区段定位研究也正是基于此种技术条件，在测量一条馈线上各开关处的零序电流和零序电压的基础上，实现区段定位。
（1）出线开关具有开断短路故障电流的能力，线路分段开关具备开断正常工作电流的能力；
（2）出线开关、线路分段开关具有三相电流电压传感器，以获取三相电流、电压信号。
出线开关、线路分段开关具有以高性能单片机为核心、有远程通信接口的控制器，该控制器具有相应的硬件接口电路将三相电压、电流信号转换为零序电压、零序电流信号。
此外，在电缆线路故障定位的研究中，文献[7]研制了用于配电网故障监测的光电式零序电流电压传感器，采用零序功率相角监测的方法定位故障分支。文献[8]使用光纤传感器实现电缆线路各个节点故障后零序电容电流的测量，由此确定发生故障的区段。这些文献展示了国外的一些研究方向和具体应用。但是根据我国配网特点，及投资成本，这些方法在实用上还存在一些问题。
小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究
小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究一、引言小电流接地系统是一种用于电力系统中的接地保护系统，它可以有效地保护电力设备和人身安全，减少由接地故障引起的事故。
在小电流接地系统中，单相接地故障是一种常见的故障类型，对于这种故障的分析和选线研究具有重要意义。
本文将针对小电流接地系统中的单相接地故障进行分析，并对选线进行研究，为提高小电流接地系统的可靠性和安全性提供理论支持。
二、小电流接地系统单相接地故障分析1. 单相接地故障原理在电力系统中，当某一相导线与地相接时，就会形成单相接地故障。
由于接地故障的产生，会导致电流通过接地电阻流回地面，从而形成接地电流。
接地电流的大小取决于接地电阻的大小和故障点距离接地点的距离。
接地电流产生后，会产生一系列的电压变化和电磁场，对电力设备和人身安全构成危害。
2. 单相接地故障分析单相接地故障对电力系统的影响非常大，它会导致设备受损，系统停电，甚至引起火灾等严重后果。
对单相接地故障进行分析至关重要。
在分析单相接地故障时，需要考虑接地电流的大小、接地电阻的大小、故障点的位置等因素，以确定故障的性质及故障点的位置。
通过分析单相接地故障，可以提供有效的保护措施和选线建议，以提高系统的安全性和可靠性。
三、小电流接地系统选线研究1. 选线原则小电流接地系统的选线是指通过选择合适的导线规格和材料，以减小接地电阻的大小，提高系统的接地性能。
在选线中，需要考虑导线的导电性能、耐腐蚀性能和散热性能等因素，以确保系统的可靠性和安全性。
根据不同的实际情况，选线时需要考虑的因素也有所不同，但是总体上需要遵循减小接地电阻的原则。
基于小电流单相接地自动选线控制功能研究与开发
基于小电流单相接地自动选线控制功能研究与开发摘要：配电网中采用小电流接地方式发生单相接地故障时，如果没有立刻跳闸，带故障运行时间过长会引起其他更大的故障。
基于此种现象，主网调度控制系统，根据变电站接地选线装置上送接地信号，进行快速准确的切除10kV配网出线开关，避免更大故障的发生。
关键词：电力系统小电流接地故障选线，辅助决策Research and development of automatic line selection control based on smallcurrent single-phase grounding functionAbstract The research and development of automatic line selection control based on small current single-phase grounding function refers to the technology research and application development that uses the information of small current single-phase grounding faults to achieve automatic line selection and control. In power systems, line grounding faults are a common type of fault. Traditional line selection requires manual judgment and operation, which is inefficient and carriescertain risks. However, the automatic line selection control based on small current single-phase grounding fault information can improve the accuracy and response speed of line selection.KeyWords: power system small current grounding fault line selection auxiliary decision-making0 引言基于小电流单相接地自动选线控制功能的研究与开发是指利用小电流单相接地故障信息来实现自动选线和控制的技术研究和应用开发。
最新 电网小接地电流系统单相接地故障的原因和策略分析-精品
电网小接地电流系统单相接地故障的原因和策略分析0 引言小接地电流系统单相接地故障的特点；系统按中性点接地方式不同，分为中性点直接接地系统（包括中性点经小电阻接地）、中性点不接地系统（包括中性点经消弧线圈接地）两种。
中性点直接接地系统称为大电流接地系统。
中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统，通常称为小电流接地系统。
小电流接地系统发生单相接地故障时，由于线电压的大小和相位不变（仍对称），而且系统的绝缘又是按线电压设计的，因此允许短时间运行而不立即切除故障，带接地故障运行时间，一般10kV、35kV线路允许接地运行不超过两小时，这主要是受电压互感器和消弧线圈带接地允许运行时间的限制。
中性点经消弧线圈接地系统有接地故障时，制造厂一般规定消弧线圈可运行两小时，作为运行人员应加强监视消弧装置PT断线、弧光接地、消弧线圈的上层油温不能超过85°C（最高限值95°C）等经消弧线圈相关接地信息。
1 发生单相接地故障1.1 单相接地故障的原因设备绝缘不良，如老化、受潮、绝缘子破裂、表面脏污等，发生击穿接地。
小动物、鸟类及外力破坏。
线路断线、恶劣天气，如雷雨、大风等、人员过失。
1.2 单相接地故障的危害由于非故障相对地电压升高（完全接地时升至线电压值），系统中的绝缘薄弱点可能击穿，造成短路故障。
故障点产生电弧，会烧坏设备并可能发展成相间短路故障。
故障点产生间隙性电弧时，在一定条件下，产生串联谐振过电压，其值可达相电压的2.5～3倍，对系统绝缘危害很大。
1.3 单相接地故障的现象：1）“10kV（接地较频繁）（35kV）I或II段母线接地”发信号。
2）电压表指示：当系统发生完全接地故障时，接地相电压表指示为零，其他两相对地电压表指示升高√3倍，线电压表指示正常，此时电压互感器开口三角形有100V输出电压；当系统发生不完全接地故障时，接地相电压表指示减小，低于相电压，其他两相对地电压表指示增加，大于相电压，线电压表指示正常，此时电压互感器开口三角形有0～100V输出电压。
基于直流注入法的新型小电流接地故障隔离和定位解决方案研究
２２ Ｉ电气技了ｌｃ ２ｏ１６年第１期
研 究 与 开 发
２）中 电阻增 流法［ ］：由于 小 电流 接地 系统 ，发 生单 相接地 故障 时 ，电流较 小 ，很难 判 别界 、 内外 接地 故障 。对于 不接地 系统 ， 中电阻增 流法是 在线 路 发生接 地故 障时 ，在变 电站接 地系 统 中性 点并 入 小 电 阻，增大 接地 电流 ，继 电保 护装 置或 故障指 示
Ｋ ｅｙｗ ｏｒｄｓ： Ｄ Ｃ ｉｎｉｅｃｔｉｏｎ ｍ ｅｔｈｏｄ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｅｒ；ｇｒｏｕｎｄ ｆａｕｌｔ；ｆａｕｌｔ ｔｒｅａｔｍ ｅｎｔ
目前 ， 国内 １０ｋＶ 配 电 网小 电流接地 系统单 相 接地 故障处 理方法 已取 得 了大 量研 究成果 。研 究成 果主要有信号注入法和故 障信 号暂稳态 法两大类【ｊ Ｊ。 信号 注入法 主要 有交流 注入法 、 中 电阻增 流法 、直 流注 入法 。故 障信号暂 稳态法 主要 有零 序 电流 定值 比较 法 、首半 波法 、功率方 向法 、谐波 分量法 、行 波法 、暂 态特 征频段 法 、参 数识 别法 、相 电流 突变 法 。各种接地 故 障隔离和 定位 方法分 析对 比如下 ：
１）交流注 入法『２］：交流注 入法 是指通 过变 电站 接 地系 统 中性 点或通 过接 地变压 器 中性点 向馈 电线
路注 入特 定频率 的交 流 电流 信号 ，利用 故障 指示器 或 故障探 测器 来定位 接地 故障 点 。交 流注入 法在 一 定 条件下 能够 很好 的判别 线路 故障 ，但是仍 然 受线 路 分布 电容 影响 ，当非故 障线 路分支 较长 、接地 电 阻较大 时 ，电容 分流过 ｃｔｒｉｃ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｚｈｕｈａｉ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５ １９０６０））
小电流接地系统单相接地注入信号源协调控制策略研究
小电流接地系统单相接地注入信号源协调控制策略研究杨海生;王先佐;杨孟卓;孙凯;宫鑫;齐郑【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2018(055)002【摘要】小电流接地系统单相接地注入信号源作为故障定位的辅助设备,在现场得到了大量的应用.但是当电网的结构发生变化时,有可能出现多台注入信号源并列运行的情况,对故障定位的正确性造成影响.文章研究分析了一种单相接地注入信号源协调控制策略,主站调度服务器和多个注入信号源之间进行实时通信,形成分布式控制系统.当配电网的运行方式发生变化时,主站调度服务器控制一台注入信号源投入运行,同时闭锁其他注入信号源,避免单相接地注入信号源误动和频繁调节.根据注入信号源的不同位置,深入分析了定位方法的差异,数字仿真分析验证了所提出的方法的有效性.【总页数】5页(P66-69,104)【作者】杨海生;王先佐;杨孟卓;孙凯;宫鑫;齐郑【作者单位】国网晋中供电公司,山西晋中030600;国网辽宁省电力有限公司,沈阳110006;国网晋中供电公司,山西晋中030600;国网晋中供电公司,山西晋中030600;国网晋中供电公司,山西晋中030600;华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TM761【相关文献】1.直流系统一点接地与小电流接地系统单相接地的相似性 [J], 姚宸扬;张杰2.基于小电流接地故障信号注入诊断法接地信号源的应用分析 [J], 罗劲斌3."S注入法"小电流接地系统单相接地选线与定位装置的应用 [J], 陈火彬4.小电流接地系统单相接地补偿及选线微机系统 [J], 王涛;王建南5.小电流接地系统单相接地故障处理技术及其进展 [J], 杜严行因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究
小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究
小电流接地系统是一种常见的供电系统，广泛应用于电力、工矿企业等领域。
本文将对单相接地故障进行分析，同时探讨小电流接地系统的选线问题。
单相接地故障是指系统中一个相线与地线发生不间断接触，导致电流通过地线流入地面的故障。
这种故障常出现在供电设备的绝缘不良、设备老化或过载等情况下。
当发生单相接地故障时，系统中会产生不均衡电压，造成设备的异常运行甚至损坏。
针对单相接地故障，我们需要及时发现和处理。
一种常用的方法是使用继电器来检测故障电流，一旦检测到故障，立即切断电源，以避免进一步的损坏。
也可以通过绝缘电阻测试设备的绝缘性能，及时发现绝缘不良的设备，并进行维修或更换。
在小电流接地系统的选线问题上，我们需要综合考虑电流传输能力与安全性。
选线时要确保线路的足够故障容限，即在发生短路或过载时，线路能够承受一定的电流冲击而不导致损坏。
要根据线路的长度和负载情况，选择合适的导线截面积，以确保电流传输的稳定性和效率。
还要考虑环境因素对导线的影响，例如导线与地面的距离、温度等。
对于小电流接地系统的单相接地故障分析及选线研究，我们应该注重故障的及时发现和处理，选线时要综合考虑电流传输能力和安全性。
通过合理的措施，可以保障系统的正常运行，并提高供电设备的可靠性和安全性。
小电流接地系统设计的探讨及其研究
小电流接地系统设计的探讨及其研究摘要：小电流接地系统由于具有供电可靠的优势，在我国也被广泛使用。
本文分析了小电流接地系统的单相接地故障，采用小接地电流系统的消弧、过压、感电保护装置和小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置来避免故障发生的保护方案，最后讨论了的小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置使用的实际效果和产生的经济效益，反复试验证实该装置故障选线准确，运行稳定，满足变电站无人值守的条件。
关键词：小电流接地系统、常见故障Abstract: the small current grounding system because it has the advantage of reliable power supply, in our country were also widely used. This paper analyzes the small current grounding system one-phase ground fault, USES the small earth current system of arc extinction, over-voltage, feeling the protection device and the small current grounding system one-phase ground fault location arc extinction devices to avoid the integration of failure protection scheme, finally discussed the small current grounding system of one-phase ground fault location away arc the actual effect of integrated devices using and produce economic benefits, the trial confirmed the device fault location accurate, stable operation, meet the substation unattended conditions.Key words: the small current grounding system, common fault1. 引言小电流接地系统的最大优点就是当系统发生单相接地时，线路不会跳闸，从而保证了对用户尤其是重要用户的正常供电，提高了电网的供电可靠性。
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小电流接地系统单相接地注入信号源协调控制策略研究+杨海生1，王先佐2，杨孟卓1，孙凯1，宫鑫1，齐郑3(1.国网晋中供电公司，山西晋中030600; 2.国网辽宁省电力有限公司，沈阳110006;3.华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206)摘要:小电流接地系统单相接地注入信号源作为故障定位的辅助设备，在现场得到了大量的应用。
但是当电网的结构发生变化时，有可能出现多台注入信号源并列运行的情况，对故障定位的正确性造成影响。
文章研究分析了一种单相接地注入信号源协调控制策略，主站调度服务器和多个注入信号源之间进行实时通信，形成分布式控制系统。
当配电网的运行方式发生变化时，主站调度服务器控制一台注入信号源投入运行，同时闭锁其他注入信号源，避免单相接地注入信号源误动和频繁调节。
根据注入信号源的不同位置，深入分析了定位方法的差异，数字仿真分析验证了所提出的方法的有效性。
关键词:小电流接地系统;注入信号源;协调控制;分布式控制系统;故障定位中图分类号:TM761 文献标识码：A文章编号：1001-1390(2018)02-0066-04Research on the coordinated control strategy of single-phase-to-groundinjection signal source in small current grounding systemYang Haisheng1，Wang Xianzuo2，Yang Mengzhuo1,Sun Kai1,Gong X in1,Qi Zheng3(7. State G rid Jinzhong E le ctric Pow er C o m pa ny，Jinzhong030600, S h a n x i，C h in a.2.State G ridE le ctric Pow er Com pany L im ite d，Shenyang110006，C h in a.3.School o f E le c tric a l a n d E lectronicN o rth C h ina E le ctric Pow er U n ive rsity，B e ijin g102220，C h in a)Abstract：Single-phase-to-ground i njection signal source in small current grounding system as an auxiliary equipmentof fault location has been used a lot in the site.However,as the structure o f the power grid situation that the m ultiple-injection signal sources are in parallel operation，which affects the correction of fault location.In t his paper，the coordination control strategy for a single-phase grounded injection signal sources is analyzed，in which the master scheduling server communicate with many injection signal sources in real time t o form a d control system.As the operation mode of the distribution network changes，the master scheduling of the injection signal s ources into operation,while blocking other injection signal sources to avoid the malfunction andfrequent adjustment of the single-phase ground injection sources.According to the different locations o f th signal source，the difference of the fault location method is deeply analyzed.The digital simulation analysis validatesthe effectiveness of the proposed method.Keywords：small current grounding system，injection signal sources，coordination control，distributed control system，fault location0引言小电流接地系统单相接地故障定位问题长期以 * *基金项目：国家自然科学基金资助项目（51277066)一 66 —来没有得到很好地解决[13]。
近年来，为了解决故障 定位问题，我国配电网安装了大量的注入信号源，与 故障指示器或者FTU、D T U配合，进行故障定位[47]。
但是当配电网的运行方式发生变化时，有可能出现信号 运行的情况[8_9]。
在实际运行中，并列运行的单相接地 信号 同，不仅导致中性点电压的 波动，也导致了故障电流增加，甚至转化为相间短路故障，影响了供电可 性[1°41]。
信号源协调控制的难点在 个面，第 协调控制策略，第二 不同情况下的定 法[1243]。
析了 信号源协调控制策略，主站度服务器和 信号源之间进行实时通信，布式控 。
当配电网的运行方式 变化时，主站调度服务器控 信号源投人运行，同时闭 他 信号源，避免单相接地 信号源误动和 。
根据 信号源的不同位置，本文 析了定 法的差异。
数字仿真分析验证了所提出的方法的有效性。
1协调控制系统结构1.1注入信号源基本原理信号 次设备和二次设备 ，一次设备如图1所示，包括电压 、电流 、开 关、电阻，二次设备为控制器。
控 实时监视变电站 三相电压和零序电压，当检测到中性点电压高 相电压降低 他两相电压升高时，控 有规律的控制开关闭合和断开。
开关闭合后将原来的单相接地故障转变为经过电阻的相间短路 故障，产生了相电流的变化，安装在线路上的故障指 示 FTU设备根据相电流的变化情况进行故障定。
图1注入信号源基本原理Fig.1Basic principle of injection signal sources1.2 注入信号源协调控制系统注人信号源协调控 的结构如图2所示，Sut^、Sub2 和 Sub3 为三个变电站，C irc u it、Circuit2、Circuit3、Circuit4 和 Circuit5 为线路，sx、s2、s3 是线路 上的单相接地注人信号源，和b4为线路的联络开关。
运行时，所有线路分段运行，每一个电有 相接地 信号源。
当电网运行方式 变化的，有可能导 相接地注人信号源在同一个电网中并列运行。
图2注入信号源协调控制系统Fig.2 Coordinated control system of injectionsignal sources所有 信号源的控制器通过光调度端的主站服务器Server上，进行实时通信，上传本地单相接地 信号源信息；当配电网运行方式改变时，调度主站服务器Serveri中相接地 信号源控 为主控 ，闭他单相接 地注人信号源；当配电网 相接地故障时，所述控 控 相接地 信号 信号，其他单相接地 信号 闭锁不会注人信号。
1.3协调控制策略理论上 电网上的任何一个注人信号源都可 为主控 ，信号源的位置有可能故障定位，所以应优先 电源侧的注人信号 为 控 。
仍以图2为例，当变电站Sub2停电后将b3闭合，由线路C irc u it来转供线路C i r c u i的负荷，此时 会导致81和82运行。
，在新的网 ，s1电侧，s2路 ，所 度 站服务自动优先 信号源s i作为主控制器，同时闭信号源s2。
当相接地故障时，仅仅sx信号。
这样就 在任何 来自同电源的区域内，只有 相接地 信号源工作，闭。
2单相 定位方法信号 的故障指示器的原理比较简单，只相电流是否随 信号源投人 电变化进行 ，但是如果 信号源的位置不同，产生的相电流变化并不相同，进行 析。
—67—2.1注入信号源位于电源侧如果 信号 电源侧，则等值电路如图3所示，假设线路2A相单相接地故障，注入信号 将闭合C相的开关。
注入[ 信号源1:线路1:线路2 A B C揍地点图3 注入信号源位于电源侧Fig.3 Injection signal source on the power supply side 相接地后，注人信号源投人之前，故障指 示 测到的电流为：1 - A o a d + ^e a r th(1)^a r th= U a(2)式中Aod表示负荷电流；la th表示单相接地电 流。
信号 投人c相电阻之后，故障指示器检 测到的电流为：^s h o rtc irc u its h o r tc ir c u it式中4a表示负荷电流；表示投 c 相电阻造成的短路电流。
因此信号 投人前后的电流差值为：匕I - ^s h o r tc ir c u it^e a r th(5 )根据图3可知，只有电源和接地点之间路径上 (包括 路）的故障指示器能 测到电流的变化，而其他非故障线路和非故障 路检测不到电流的变化。
2.2注入信号源位于线路末端如果 信号 路末端，则等值电路如图4所示。
可以发现投人C相电阻造成的短路电流路径为 电源-接地点-注入信号源，这样在电 信号源路径上的故障指示 会检测到电流的变化。
^不能 通过电流变化与否进行故障定位。
通过图4可 ，在故障线路上，电源和接地之间路径上（包括 路）A相的故障指示器会检测到电流变化;而在非故障线路上，电源和注人信 号源路径上C相的故障指示器会检测到电流的变 化。
这样根据检测电流变化的相是否为故障相，可 故障指示 否 故障路径上。
2.3 单相接地故障统一判据综上，无论 信号 电源侧 路末端，都可以采用如 据进行故障定位：(1) 某个故障指示 测到电流 变化；(2) 该故障指示 故障相上。
这 的故障指示 定在故障路径上，根据网 关系就可以进行故障定位。