中低压配电系统单相接地故障及其保护分析
电力系统配电网中单相接地故障分析
电力系统配电网中单相接地故障分析【摘要】随着现代社会的不断发展，社会经济不断进步，人们的生产生活对各种能源提出更高的要求，特别是电能，在现代社会中，为满足人类社会对电能的需求，电力事业发生了迅速变化，配电网就是其中一项典型技术，本文主要分析了电力系统中，配电网单相接的故障，希望能够有所帮助。
【关键词】电力系统；配电网；单相接；故障形式；修护分析配电网是电厂向用户供电的最后一个环节，配电网的正常运行决定了用户是否能够得到持续的电力供应。
到目前为止，大部分用户还没有意识到配电网正常运行的重要性，配电网的事故频率一直居高不下，严重影响了经济发展和社会进步。
现在的城市中，用户对电力的需求越来越大，而相对的对电力运输尤其是配电网的正常安全运行要求越来越高，配电网的正常运行关系到城市居民的正常生活，企业的正常工作生产，社会的和谐与发展。
所以必须保障配电网的故障问题能够得到更好的解决方案。
如果电力系统中配电网在运行过程中出现故障，这将会在很大程度上降低电网的运行质量，严重者还会引发一些电力事故。
所以，一定要做好线路的故障分析。
1 配电网系统中的常见故障分析对于引起配电网事故的原因可以分为短路故障、单相接地故障和断路故障.短路故障是指各种不同的电路之间相互短路引起的故障。
单相接地故障是指电流与地面接触而引发的故障。
断路故障是指输电线路由于某种原因断裂，无法进行正常的电力运输而导致的故障。
（1）配电网故障的发生有很大一部分是因为雷电的破坏而引起，因为配电网是与用户直接连在一起，所以配电网的规模非常大；因此在雷雨天时，配电网遭受雷击的概率比较大.虽然电路有绝缘外壳，但绝缘外壳并不是万能的，随着使用年限的增加，绝缘外壳会老化，在雨天时会接引雷电致使配电网发生故障。
（2）配电网内部过电压.因为配电网是中性站点，并不是有效地接地系统，所以当配电网的内部电压存在过电压时，会对配电网的正常运行产生一定影响，当内部过电压的电压超过配电网的承受范围，甚至会造成配电网的网络产生爆炸，对配电网的正常运行存在很大的危害和隐形灾难。
电网配电线路单相接地故障分析及处理策略
电网配电线路单相接地故障分析及处理策略摘要：10kV配电线路的单相接地故障是电网运行中最为突出的问题，不但对配电设备运行造成影响，甚至还会给人身安全带来一定的威胁。
因此，必须采取有效的措施处理好单相接地故障，确保供电安全。
关键词：配电线路；单相接地；故障；策略引言由于10KV配电线路出现单相接地故障是由多方面因素引起的，因此，在对故障进行查找时，困难程度比较大，所以对单相接地故障相关问题进行详细分析是非常重要的。
同时，还需要采用当前的先进技术和设备，以此来提高故障查找的工作效率，最大程度上降低因故障发生而造成的影响。
1、单相接地故障分析（1）单相不断线接地故障单相不断线接地故障主要表现为，故障相电压完全接地（即金属性接地）或者是不完全接地，其余两相的电压出现升高，等于线电压，或者是大于相电压。
如果电压表的指针变化幅度较小，即为稳定性接地；如果电压表指针变化频繁，即为间歇性接地。
中性点经过消弧线圈接地系统，可以看见消弧线圈动作，从而产生中性点电流。
如果是出现弧光接地故障，还有可能出现弧光过电压，没有出现故障的相电压升高程度较大，甚至是将电压互感器烧坏。
（2）单相断线电源侧接地故障该故障的主要表现与单相不断线接地故障的表现大致上相同。
其对断线一侧配电变压器之后供电的营销较为严重，断线点之后，配电变压器就很可能转入两相运行，并且会持续较长的时间。
要想减少负序电流，降低电流存在的不对称程度，就必须要求变压器的零序阻抗为最小，零序电流可以在变压器的两侧流通。
三相变压器通常情况下，均会为三铁芯柱式的两相运行，配电变压器其绕组接线是Y/Y0，所以，由于出现零序电流而造成的铁芯磁通不能抵消掉，只能选择经由变压器外壳和空气，形成闭合回路，也就造成了变压器外壳上出现不能承受的过热。
（3）单相断线负荷侧接地故障出现负荷侧接地故障后，在系统变电站的绝缘监视指示其变化就会非常小，绝缘监视出现变化是由于段线后，电容电流发生变化而引起的。
低压配电系统单相接地故障防护浅析
低压配电系统单相接地故障防护浅析摘要：单相接地故障是低压配电系统中最为常见的接地故障，其防护措施主要有自动切断电源和保护等电位联结。
断路器作为过电流保护电器兼做接地故障保护应用于末端电动机回路时，既要避开电动机的启动电流，又要满足接地故障保护灵敏度要求，后者往往被忽略。
本文通过民用建筑某个工程设计实例对单相接地故障各种防护措施进行分析与探讨。
关键词：低压配电系统；接地形式；单相接地故障；瞬时脱扣器形式；自动切断电源；保护等电位联结；RCD电流脱扣限值。
0 引言接地故障，带电导体和大地之间意外出现导电通路。
当低压配电系统发生接地故障时，配电线路和电气设备会出现过热现象并导致温度上升，当温度超过其承受范围时，配电线路和电气设备会损坏绝缘层、减少寿命甚至烧坏，更严重的会引发电气火灾；另外，接地故障会使电气装置的外壳带电，从而危及到碰触者的生命安全。
因此，采取正确有效的接地故障防护措施，在其产生危害前切断电源显得尤为重要。
1低压配电系统的接地形式低压配电系统的接地形式可分为TN、TT、IT三种系统，其中TN系统又可分为TN-S、TN-C-S、TN-C三种形式。
目前，我国民用建筑低压配电系统的接地形式广泛采用TN系统，当变电所设于建筑物内时一般采用TN-S系统，反之则采用TN-C-S系统；TN-C系统因为不能装设剩余电流动作保护器而很少采用。
接地故障的防护措施主要有两种：1、自动切断电源2、保护等电位联结。
在低压配电系统中，相对于其它接地故障，单相接地故障最为常见，本文将以民用建筑中TN-S系统的单相接地故障来对这两种防护措施进行分析与探讨。
2断路器作为接地故障保护自动切断电源过负荷保护电器有熔断器和断路器，本文仅以断路器作为探讨对象，分析其在作为过电流保护电器兼做接地故障保护时的选用条件。
根据《低规》第5.2.8条，TN系统中配电线路的间接接触防护电器的动作特性，应符合下式要求：Zs*Ia≤U0 (1)式中Zs----接地故障回路的阻抗(Ω)，包括电源(变压器或发电机)、相导体、PEN或PE导体的阻抗；U0----为相导体对地标称电压(V)，取220V；Ia----保证间接接触保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流(A)。
低压电力配电用配电盘的故障记录与分析
低压电力配电用配电盘的故障记录与分析随着电力设备的日益发展和电力需求的不断增加，低压电力配电用配电盘作为其中必不可少的一部分，在供电系统中发挥着重要的作用。
然而，由于长期使用和环境等原因，配电盘可能会出现各种故障。
本文将就低压电力配电用配电盘的故障进行记录与分析，并提出一些解决方案和预防措施。
一、故障记录与分析1. 过载故障过载是指电路负荷超过了设备规定的额定负荷，导致配电盘无法正常工作。
过载通常是由于负载增加、电器设备故障或电路设计不合理等原因引起的。
解决方案：及时清理负载过重的设备，检查电器设备是否需要修理或更换。
同时，对于电路设计不合理的问题，可以考虑重新设计并增加保护装置。
2. 短路故障短路是指电路中两个或多个不同极性之间直接连接，导致电流异常增大，使得保护系统起作用。
短路通常是由于设备绝缘损坏、线路维修不当等原因引起的。
解决方案：对于短路问题，首先要彻底检查设备的绝缘状况，及时修复绝缘故障。
另外，对于线路维修人员，应进行专业培训和指导，确保正确操作。
3. 漏电故障漏电是指电流由于受到电路绝缘损坏或电器设备泄露等原因，通过非预期的路径流向地。
漏电会给人身安全和设备正常运行带来风险。
解决方案：应定期检查设备绝缘状态，及时更换或修复出现问题的绝缘部件。
使用带有漏电保护功能的设备和保护装置也能有效降低漏电故障的发生。
4. 电器设备故障电器设备的故障可能包括烧坏、短路、过热等，这些故障会导致配电盘无法正常工作。
设备故障通常是由于老化、质量问题或操作不当等原因引起的。
解决方案：定期进行设备的检查和保养，确保设备的正常运行。
对于老化严重的设备，应及时更换，避免因设备故障导致配电盘故障。
5. 配电盘的温度过高配电盘的温度过高可能是由于过载、短路、环境温度过高或散热不良等原因引起的。
高温会加速电器设备的老化和故障风险。
解决方案：确保设备负荷正常，如有需要，进行适当的负载平衡。
改善配电盘周围的散热条件，增加通风设备，提高散热效果。
配电网单相接地故障原因分析
配电网单相接地故障原因分析摘要：配电网在电网中使用广泛，其运行的可靠性和安全性对促进社会的发展和提高人民的生活质量有着很大的作用。
但是配电网也常出现单相接地故障，对社会经济发展和人民生活质量造成很大的影响。
因此本文主要对配电网单相接地故障及处理进行探析，重点分析配电网单相接地故障原因及对电网的影响，同时也提出针对故障处理的一些措施及方法。
通过对配电网单相接地故障定位及应用实例的探析指出，当故障发生时，应该灵活运用技术进行分析处理，更好更稳定地管理好电网。
关键词：配电网；单相接地故障；原因分析导言针对小电流接地系统过电压等弊端，特别是故障线路选择、故障点定位、测距的困难性，有专家建议我国配电网改用小电阻接地方式。
但这样不仅要花费巨额的设备改造费，还丧失了小电流接地系统供电可靠性高的优点。
随着社会的发展，对供电质量的要求越来越高，小电流接地方式无疑具有独特的优点。
如果能够解决小电流接地故障的可靠检测问题，及时发现接地故障线路，找到故障点，并采取相应的处理措施，减少甚至避免接地故障带来的不良影响，小电流接地方式将是一种理想的模式。
因此，研究中低压配电网的单相接地故障特征很有必要。
1配电网单项接地故障的影响1.1线路影响配电网发生单项接地故障时，故障点的位置会出现弧光接地，在附近的线路中形成谐振过电压，与正常配电网运行时相比，过电压要高出几倍，超出线路的承载范围，直接烧毁线路，或者是击穿绝缘子引起短路。
单项接地故障对配电网线路的影响是直接性的，线路多次处于电压升高的状态，就会加速绝缘老化，配电网线路运行期间，有可能发生短路、断电的情况。
1.2设备影响单项接地故障产生零序电流，容易在变电设备周围形成零序电压，不仅增加设备内的励磁电流，也会引起过电压的现象，导致设备面临着被烧毁的危害。
例如：某室外配电网发生单项接地故障后，击穿变电设备的绝缘子，此时单项接地故障对变电设备的影响较大，导致该地区停电一天，引起了较大的经济损失，更是增加了设备维护的压力。
中低压配电系统单相接地故障及其保护分析
中低压配电系统单相接地故障及其保护分析中低压配电系统单相接地故障及其庇护分析1 概述中低压配电系统故障分为相间短路和单相接地，相间短路又分为三相短路和两相短路。
相间短路称为金属短路或永久性短路，短路电流比较大，危害也大，继电庇护必需可靠、迅速而有选择性将故障切除。
单相接地故障的故障电流随配电系统中性点接地方式不同有很大差别。
电源中性点不接地以及经大电阻或消弧线圈接地的配电系统，发生单相接地故障后，由于没有形成回路，接地故障电流为对地电容电流一般比较小，可继续运行必定时间，但应有报警，以便及时查找故障。
电源中性点直接接地的配电系统发生单相接地故障后，接地相经过大地与电源中性点形成回路，故障电流为短路电流就比较大，继电庇护应可靠、迅速而有选择性将故障切除。
电源中性点不接地以及经大电阻或消弧线圈接地的配电系统，接地故障［Earth fault］是指相线和电气装置的外露导电部分，以及大地间的短路，它属于单相对地故障，它和相线与中性线的单相短路无论在危害后果与庇护办法上都十分不同。
绝缘损坏或损伤是较常见的接地故障，此时为非金属性短路，短路电流随绝缘损坏程度不同差别比较大，故障电流相差也比较大。
这就给继电庇护选择与整定造成较大困难。
绝缘损坏往往会带来人身电击损害和火灾，因此必需采取必定办法限制故障电压升高和其作用时间，防范人体与危险电压的接触，并且要求电器装置的接地要合理可靠，并应有接地故障庇护。
2 电源中性点不直接接地配电系统的单相接地故障与庇护2.1电源中性点不直接接地配电系统单相接地故障分析我国日前6～10kV与35kV配电系统为小电流接地系统，其电源中性点有不接地、经大电阻或消弧线圈接地三种方式。
正常运行时三相对地电容电流大小相等，相位各落后于相电压90度，电容电流分布与相量图。
见图1。
图1中性点不接地系统单相接地电容电流分布与相量图当发生单相接地故障时，电源中性点对地电位升高为相电压，故障相电位接近或等于地电位，其它两相对地为升高为线电压，其值为相电压的√3 倍。
单相接地故障的现象分析及处理办法
单相接地故障的现象分析及处理办法在小电流接地的配电网中，一般装设有绝缘监察装置.当配电网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），况且系统的绝缘水平是按线电压设计的,所以不需要立即切除故障，尚可继续运行不超过2h。
但非故障相对地电压升高1.732倍,这对系统中的绝缘薄弱点可能造成威胁。
此外，在仍可继续运行时间内，由于接地点接触不良，因而在接地点会产生瞬然熄的间歇性电弧放电,并在一定条件激励下产生谐振过电压，这对系统绝缘造成的危害更大。
为此，必须尽快处理排除单相接地故障,确保电网安全可靠运行.1 单相接地故障的特征单相接地(1）配电系统发生单相接地故障时，变电所绝缘监察装置的警铃响，“××母线接地"光字牌亮。
中性点经消弧线圈接地的，还有“消弧线圈动作”的光字牌。
（图1）（2）当生发接故障时，绝缘监察装置的电压表指示为：故障相相电压降低或接近零，另两相电压高于相电压或接近于线电压。
如是稳定性接地，电压表指示无摆动，若是电压表指针来回摆动,则表明为间歇性接地.（3)当发生弧光接地产生过电压时,非故障相电压很高，电压表指针打到头.同时还伴有电压互感器一次熔丝熔断，严重时还会烧坏互感器.但在某些情况下，配电系统尚未发生接地故障,系统的绝缘没有损坏，而是由于产生不对称状态等，绝缘监察也会报出接地信号,这往往会引起误判断而停电查找。
2 单相接地信号虚与实的判断(1)电压互感器高压熔断器一相熔断报出接地信号时，如果故障相对地电压降低,而另两相电压升高，线电压不变，此情况则为单相接地故障.(2)变电所母线或架空导线的不对称排列;线路中跌落式熔断器一相熔断；使用RW型跌落式开关控制长线路的倒闸操作不同期等,均会造成三相对地电容不平衡，从而使中性点电压升高而报出接地信号，此情况多发生在操作时，而线路实际上并未发生接地。
（3）在合闸空母线时，由于励磁感抗与对地电抗形成不利组合而产生铁磁谐振过电压，也会报出接地信号。
中性点不接地系统发生单相接地时判断与分析
中性点不接地系统发生单相接地时判断与分析中性点不接地系统单相接地时判断与处理摘要：在中性点不接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。
本文主要对中性点不接地系统在发生单相接地时，出现的一些故障现象、表计和信号装置的动作情况加以分析，从而来判断出接地故障是站内接地还是站外接地，是真接地还是假接地，以便于运行人员依据这些信息作出正确的判断，并按照有关事故处理规程的规定，采取相应的措施，迅速地将故障排除。
关键词：小电流接地系统零序电压零序电流绝缘监察真假接地１.前言：我国电力系统中性点的运行方式主要有：中性点不接地，中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地三种，前两种接地系统称为“小电流接地系统”。
在小电流接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。
同样石化电网35KV系统单相接地故障发生率也是比较高的，从对渣油总降的统计来看，仅2000年一年发生的次数就达十次之多，而且都集中在8-10月份（见下表）。
日期起始时间终止时间线路日期起始时间终止时间线路 8月27日 8月30日9月1日 9月4日 5：08 4：38 8：20 12：41 5：30 4：51 8：25 12：54 Ⅰ段B相Ⅰ段B相Ⅱ段A相Ⅰ段C相 9月23日 9月29日 10月24日 11月12日 1：03 11：20 13：33 7：32 1：10 11：28 13：46 7：36 Ⅰ段C相Ⅰ段A相Ⅱ段B相Ⅰ段B相注：Ⅰ段为煤渣356线路; Ⅱ段为石渣897线路 9月8日 11：34 11：37 Ⅰ段C相 12月23日 9：08 9：10 Ⅰ段A相单相接地时，由于故障电流小，使得故障选线较困难。
常规变电所是靠绝缘监视装置发出信号，告知运行人员。
然后由运行人员通过接在电压互感器二次相电压中表的量值来判断故障点。
由于绝缘监视装置只能判断某一电压等级系统有无接地，而不能指出故障点所在的线路，所以为了找出故障点，必须依次短时断开各条线路开关，确认是非故障线路后再恢复供电。
井下低压供电系统常见故障分析及其保护原理
井下低压供电系统常见故障分析及其保护原理摘要：本文对煤矿井下低压电网中常见的的短路、漏电、过载、过电压、欠电压、断相等故障进行了深入的分析，讨论了相应的故障处理原理，针对各种保护确定一套可行的方案。
关键词：故障短路漏电保护一、井下低压供电系统特点我国矿井通常采用变电站加放射式供电的形式，以动力变压器为中心，引出主电缆，各个用电设备分别挂接在母线上，各个供电回路彼此独立，互不干扰。
供电系统结构主要分为五个部分：高压配电装置、降压变压器、总馈电开关、分支馈电开关和磁力启动器。
磁力启动器的末端接负载。
如图1所示。
图1 井下低压供电系统结构井下低压供电系统的特点：（1）我国矿井低压电网采用的电压等级目前，我国矿井供电结构主要采用6kV或10kV，通过双回路下井，在井下变电站通过井下降压变压器，将高压降为3.3kV、1140V、660V和380V等不同电压等级，目前我国井下普遍采用的是660V和1140V的低压电网，再通过不同型号的矿用电缆送到移动变电站、负荷控制中心，馈电开关或者磁力启动器等电气设备，形成了煤矿井下的配电网络，向采煤机、皮带运输机、破碎机、井下通风机等电器设备供电。
（2）井下电网的中性点接地方式井下低压电网的中性点接地方式可以分为大电流接地系统和小电流接地系统（NUGS）。
大电流接地系统包括中性点直接接地系统和中性点经低阻接地系统。
小电流接地系统包括中性点不接地系统（NUS）、中性点经消弧线圈接地系统（NES）和中性点经高阻接地系统（NRS）。
各种中性点接地方式的特点如下表2-1所示。
由于受历史条件和环境的影响，目前不同的国家采用的中性点处理方式也不同，像英国、加拿大国家大都采用的是中性点经小电阻接地和直接接地方式，日本、俄罗斯、德国等国家大多采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式。
在我国井下电网中，普遍采用中性点不接地的方式，当井下电网发生单相接地故障时，由于大地与中性点之间绝缘，故障时的接地电流比较小，而三相电网线电压之间保持平衡，从而使生产设备在短时间内可以继续工作。
关于电力系统中性点接地方式及其单相接地故障的分析
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==Cj 1UI U -U U ABBA ABωA 电力系统接地综述杨森，马海亮，孙少华，杨宏宇，孟天娇，刘乔（华北电力大学）Summary of power system groundingSen-YANG ,Hailiang-MA,Shaohua-SUN,Hongyu-Y ANG ,Tianjiao-MENG,Qiao-liu(North China Electric Power University) Abstract:This paper discusses the power system grounding ，and when it breaks down,the changesof each phase voltage Electric current based on current theory and simulation,as well as arc suppression circle what is applied to the problem.Keywords:voltage,current,grounding,arc suppression circle 摘要：本文主要论述了电力系统接地方式，发生故障时各相电压、电流的理论和仿真变化情况，以及处理中所应用的消弧线圈。
关键字：电压、电流、接地、消弧线圈1、电力系统中性点的接地方式电力系统中性点的接地方式分为4类：①电源中性点不接地；②电源中性点经阻抗接地，在高电压系统中通常是经消弧线圈接地；③电源中性点直接接地；④经低电阻接地。
前两类系统称为小接地电流系统，亦称中性点非有效接地系统；后两类系统称为大接地电流系统，亦称中性点有效接地系统。
注：后两类经常可以看做一类。
2.接地方式2.1中性点不接地如图1系统正常运行时,三相电压对称，三相对地电容电流c b a I I I 、、也是平衡的,三相电容电流的相量和为零，没有电流在地中流动。
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中低压配电系统单相接地故障及其保护分析1 概述中低压配电系统故障分为相间短路和单相接地，相间短路又分为三相短路和两相短路。
相间短路称为金属短路或永久性短路，短路电流比较大，危害也大，继电保护必须可靠、迅速而有选择性将故障切除。
单相接地故障的故障电流随配电系统中性点接地方式不同有很大差别。
电源中性点不接地以及经大电阻或消弧线圈接地的配电系统，发生单相接地故障后，由于没有形成回路，接地故障电流为对地电容电流一般比较小，可继续运行一定时间，但应有报警，以便及时查找故障。
电源中性点直接接地的配电系统发生单相接地故障后，接地相经过大地与电源中性点形成回路，故障电流为短路电流就比较大，继电保护应可靠、迅速而有选择性将故障切除。
电源中性点不接地以及经大电阻或消弧线圈接地的配电系统，接地故障［Earth fault］是指相线和电气装置的外露导电部分，以及大地间的短路，它属于单相对地故障，它和相线与中性线的单相短路无论在危害后果与保护措施上都十分不同。
绝缘损坏或损伤是较常见的接地故障，此时为非金属性短路，短路电流随绝缘损坏程度不同差别比较大，故障电流相差也比较大。
这就给继电保护选择与整定造成较大困难。
绝缘损坏往往会带来人身电击伤害和火灾，因此必须采取一定措施限制故障电压升高和其作用时间，防范人体与危险电压的接触，并且要求电器装置的接地要合理可靠，并应有接地故障保护。
2 电源中性点不直接接地配电系统的单相接地故障与保护2.1电源中性点不直接接地配电系统单相接地故障分析我国目前6～10kV与35kV配电系统为小电流接地系统，其电源中性点有不接地、经大电阻或消弧线圈接地三种方式。
正常运行时三相对地电容电流大小相等，相位各落后于相电压90度，电容电流分布与相量图。
见图1。
图1中性点不接地系统单相接地电容电流分布与相量图当发生单相接地故障时，电源中性点对地电位升高为相电压，故障相电位接近或等于地电位，其它两相对地为升高为线电压，其值为相电压的3 倍。
各相之间的电压大小和相位均无变化，仍然对称，这是电源中性点不接地配电系统发生单相接地之后仍可运行一段时间的主要原因，一般规定为1到2小时。
由图1可知发生单相接地后三相电压计算公式为：Ua ＝Ea－Ea ＝0Ub ＝Eb－Ea ＝3 Ea e－j150Uc ＝Ec－Ea ＝3 Ea e＋j150电容电流分布见图2，向量图见图3。
图2单相接地时接地电容电流分布与单相接地保护原理分析示意图图中：1电缆头2电缆金属外壳3电缆头接地线TAN零序电流互感器KA电流继电器I1～I6通过线路对地分布电容C1～C6的接地电容电流图2为电源中性点不接地配电系统单相接地保护原理分析示意图。
发生单相接地故障后，零序电流互感器TAN1检测到单相接地故障电流后，驱动继电器KA发出报警或跳闸信号。
由于接地相电压对地降为零，非接地相对地电压升高3 倍，非接地相对地电容电流比正常运行状态下也就升高3倍，假设A相接地，A相对地电容电流为零；B相与C相对地电容电流分别为：Ib ＝jC0 Ub ＝j3C0Eae－j150Ic ＝jC0 Uc ＝j3C0Eae＋j150从接地点流回电源的接地电流数值上为其它两相对地电容电流之向量和：IE ＝－IA ＝IB＋IC ＝jC0 （Ub ＋UC）＝－j3C0Ea此时母线上的零序电压为：U0 ＝1/3（UA＋UB＋UC）＝－Ea三相线路的零序电流为：I0 ＝1/3（IA＋IB＋IC）＝0当母线上有若干回路引出时，每回路出线均有对地电容存在，各回路均有对地电容电流流入接地点，其数值为各回路其它两相对地电容电流之向相和：3I0 ＝IB＋IC＝－j3C0Ea流入接地点的总的接地电流为：当发生单相接地故障时，未发生接地的各回路引出线路始端零序电流为本身正常时各相对地电容电流之和，方向为母线指向线路，相位上超前零序电压90度。
故障回路始端零序电流为全网络非故障回路各对地电容电流之和，其方向为由线路指向母线，相位上滞后零序电压90度。
向量图见图3。
假设A相接地，对地电容电流为：Idc ＝3Ibc＋3Icc＝3（Ibc＋Icc）＝3（COS30Ibc＋COS30Icc）＝3（3／2Ibc＋3／2Icc）＝33Ibc＝3Ib图3单相接地时接地电容电流向量图由以上分析可知，电源中性点不接地的配电系统发生单相接地时有以下三个特点。
（1）发生接地相对地电压降为零，非接地相对地电压升高为线电压，即为相电压的3倍。
（2）单相接地后，三相间电压（线电压）大小不变，仍然对称，电源中性点不发生漂移。
（3）有多回路引出线时，非故障相上零序电流（3Io）大小等于线路本身各相对地电容电流之向量和，其方向为由母线指向线路，故障相上零序电流（3Io）大小等于所有非故障相线路各相对地电容电流之向量和，其方向由线路指向母线，并落后于零序电压90度。
2.2 电源中性点不直接接地配电系统单相接地绝缘监视三相五柱式或三个单相电压互感器二次侧为YO/YO/开口三角形接线是中性点不直接接地配电系统单相接地绝缘监视常用的一种方案，除正常测量电压之外，再增加三只对地测量电压表或用一只电压表经过转换开关进行三相转换。
正常时三个电压表指示均为零。
当某相发生单相接地时，该相对地电压指示为零，非接地相电压升高为线相电压，由转换开关转换时，也可以轮流检测到接地相电压为零，非接地相电压为线相电压。
有开口三角形时，可以在开口三角形输出端接一块电压表进行指示，还可用一个电压继电器进行预告报警，正常时电压指示为零，或不平衡电压，电压继电器不工作。
发生单相接地故障时，开口三角形上有电压输出，其大小为-EA，电压表指示为线电压，电压向量和超过电压继电器线圈电压整定值时，电压继电器吸合，常开接点发出预告报警信号。
线路图见图4。
图4单相接地测量与报警电路图用Y0/Y0/△电压互感器做单相接地的绝缘监视接线简单安装调试方便，在工业与民用建筑变电站得到普遍应用。
它只能在变电站发生单相接地故障后发出报警信号，无法确定出是哪一个回路发生接地故障。
这时就需要在规定的时间内，逐一拉闸来找出发生接地故障的回路，对于不允许短时停电或出线回路比较多时，就要选用单相接地选线或保护装置。
2.3供电电源中性点不直接接地配电系统单相接地小流接地选线装置供电电源中性点不直接接地的配电系统相间发生短路故障，短路电流较大，电流保护动作后可将故障回路切除。
当发生单相接地故障时，单相接地故障相的电容电流虽然有所增加，但其值比较小，很难使过电流保护动作。
发生单相接地故障后，如果需要检测出是那一路发生单相接地故障，并发出报警或跳闸信号，就需要选用零序电流互感器或由三个电流互感器组成的零序电流滤序器以及配套的电流继电器进行报警，也可以选用微机型小电流接地选线装置进行报警或跳闸。
三个相同的电流互感器组成的零序电流滤序器主要用于架空线，零序电流互感器应用于电缆出线。
在正常运行以及发生三相或相间短路时，穿过零序电流互感器的各相导线中的电流在铁芯中产生的磁通的向量和为零，二次绕组中没有感应电动势，也就不会产生感应电流。
当发生单相接地时，单相接地回路对地电容电流增加，方向也发生变化，铁芯中产生的磁通向量和不为零，二次绕组中就会感应电流。
由三个相同的电流互感器组成零序电流滤序器在发生单相接地故障后，三个电流互感器副边电流的向量和不为零，由于三个电流互感器的特性及误差很难完全一致，零序电流滤序器比零序电流互感器灵敏度要低很多。
每个回路安装零序电流互感器后，可选用微机型小电流接地选线装置，直接找出单相接地回路，不再需要逐路拉闸查找单相接地故障。
有些变配电站综合自动化装置（微机保护）可以采集零序电流与电压进行单相接地保护，这时就不再需要选用微机型小电流接地选线装置。
3 供电电源中性点不直接接地配电系统单相接地保护的整定单相接地故障保护的动作电流一般应大于本线路的零序电流：式中：K 可靠系数，保护瞬时动作时可取4～5，保护延时动作时可取1.5～20。
Ici本线路三相对地电容电流之和，即Ici＝3I0iCoi 本线路每相对地电容U 线路的相电压。
保护的灵敏系数为：3I0n(min)为系统最小运行方式下发生单相接地时，所有非故障回路各相对地电容电流总和，它等于最小运行方式下全系统三相对地电容电流之和减去单相接地相对地电容电流。
选用零序电流互感器灵敏系数Ks取下限1.25，选用零序电流滤序器时灵敏系数Ks取1.5。
各相对地电容电流总和Ic2可按以下公式进行近似计算：式中：Ici 第i=1回路对地电容电流（A）UN 额定线电压（KV）Lcab 各回路电缆线路的总长度（Km）。
Loh 各回路架空线路的总长度（Km）也可以用实测方法求出各相对地电容电流来确定。
采用变配电站综合自动化装置（微机保护）后，可利用变配电站综合自动化装置（微机保护）进行实测。
当供电电源中性点不直接接地的配电系统比较小时，发生单相接地故障后，故障回路零序电流和非故障回路的零序电流相差较小，单相接地故障保护灵敏度难以满足要求，此时就应考虑加装零序功率方向保护。
由以上分析可知，故障线路零序电流由线路流向母线，相位上落后零序电压90度，非故障回路零序电流由母线流向线路，相位上超前零序电压90度，所选用的变配电站综合自动化装置（微机保护）有无此功能设计时应落实。
4 零序电流互感器的选型与安装电缆要从零序电流互感器中穿过，选择零序电流互感器时要注意其内径可以穿过的电缆最大外经。
零序电流互感器一次侧电流为20A与40A 两种，二次侧电流为0.1A、0.2A与0.5A三种。
一次侧电流根据全系统单相对地电容电流来选择，一般选20A。
变配电站综合自动化装置（微机保护）零序电流输入电流为0～1A，二次侧电流应选0.5A。
接地电容电流通过电缆金属外皮与大地流通，零序电流互感器安装位置以上部分要与电缆支架绝缘，并将电缆头及金属外皮的接地线穿过零序电流互感器以后再接地，这样流过金属外皮的电流就可以与流过接地线的电流相互抵消，保证测量的准确性。
5 10kV变配电站高压侧单相接地保护设计5.1当前我国10 kV配电系统为电源中性点不直接接地系统，上一级变电站一般都有单相接地保护。
当变配电站站内出线回路数较少时，可以采用Yo/Yo/△开口三角形进行绝缘监视。
采用的变配电站综合自动化装置（微机保护）具有单相接地保护功能时，可在进线回路安装零序电流互感器，进行全站单相接地预告报警。
在没有较长距离电缆出线引向车间变电站时，出线回路也可不安装零序电流互感器，也不需要设计小电流接地选线装置。
5.2 电站出线回路较多时，特别是在有电缆引出线引到车间变电站的情况下，可在出线安装零序电流互感器，母线发生单相接地故障机率很低，此时进线可以不安装零序电流互感器。