小电阻小电流接地糸统
2024年小电流接地系统单相接地故障检测技术（2篇）
2024年小电流接地系统单相接地故障检测技术1引言电力系统的接地处理方式主要有直接接地，电抗接地，低阻接地，高阻接地，谐振接地(又称消弧线圈接地)和不接地。
前三种称为大电流接地系统，后三种称为小电流接地系统。
我国3～66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统，该系统最大的优点是发生单相接地故障时，并不破坏系统电压的对称性，且故障电流值较小，不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2h。
但长期运行，由于非故障的两相对地电压升高1.732倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。
同时，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。
因此，当发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除。
2目前的检测方法及存在的问题(1)绝缘监察装置利用接于公用母线的三相五柱式电压互感器，其一次线圈均接成星形，附加二次线圈接成开口三角形。
接成星形的二次线圈供给绝缘监察用的电压表、保护及测量仪表。
接成开口三角形的二次线圈供给绝缘监察继电器。
系统正常时，三相电压正常，三相电压之和为零，开口三角形的二次线圈电压为零，绝缘监察继电器不动作。
当发生单相接地故障时，开口三角形的二次端出现零序电压，电压继电器动作，发出系统接地故障的预告信号。
这是以前常规变电所使用最多、应用最广泛的绝缘监察装置，其优点是投资小，接线简单、操作及维护方便。
其缺点是只发出系统接地的无选择预告信号，不能准确判断发生接地的故障线路，运行人员需要通过推拉分割电网的试验方法才能进一步判定故障线路，影响了非故障线路的连续供电，不能满足日益发展的城乡经济对供电可靠性的要求。
基于上述原因，我国从50年代末就开始研制小电流接地自动选线装置，提出了多种选线方法，并开发出了相应的各种装置。
(2)各种选线原理分析：①稳态分量法。
稳态分量法又分为零序电流比幅法，零序电流相对相位法，以及群体比幅比相法。
小电流接地系统
小电流接地系统标题：小电流接地系统单相接地故障选线原理综述由于线路自身的电容电流可能大于系统中其他线路的电容电流之和，所以按零序电流大小整定的过电流继电器理论上就不完善，它还受系统运行方式、线路长短等许多因素的影响，而导致误选、漏选、多选;“功率方向”原理采用逐条检测零序电流i0功率方向来完成选线功能，当用于短线路时，由于该线路的零序电流小，再加之功率方向受干扰，在一定程度上选线是不可靠的，更多地发生误、漏选情况; 用各线路零序电流作比较，选出零序电流最大的线路为故障线路的“最大值”原理，在多条线路接地或线路长短相差悬殊的情况下，很可能造成误选和多选;“首半波”原理基于接地故障发生在相电压接近最大值瞬间这一假设，利用故障后故障线路中暂态零序电流每一个周期的首半波与非故障线路相反的特点实现选择性保护，但它不能反映相电压较低时的接地故障，且受接地过渡电阻影响较大，同时存在工作死区; 利用5次或7次谐波电流的大小或方向构成选择性接地保护的“谐波方向”原理，由于5次或7次谐波含量相对基波而言要小得多，且各电网的谐波含量大小不一，故其零序电压动作值往往很高，灵敏度较低，在接地点存在一定过渡电阻的情况下将出现拒动现象。
群体比幅比相原理此种方法为多重判据，多重判据即为用二种及以上原理为判据，增加可靠性和抗干扰性能力，减少受系统运行方式、长短线、接地电阻的影响。
文[2]采用幅值法与相位法相结合，先用“最大值”原理从线路中选出三条及以上的零序电流i0最大的线路，然后用“功率方向原理从选出的线路中查找零序电流i0滞后零序电压u0的线路，从而选出故障线路。
该方案称为3c方案，因排队后去掉了幅值小的电流，在一定程度上避免了时针效应，另外排队也避免了设定值，具有设定值随动的“水涨船高”的优点。
它既可以避免单一判据带来的局限性，也可以相对缩短选线的时间，是较理想的方式。
3c方案中，因i3也可能较小，由此相位决定是i2还是i1接地可能引起误判，i3越小，误判率越高，为此文[3]提出的mln系列微机选线装置扩展了4种选线方案，除3c方案外，增加了2c1v、1c1v、2c、1c方案，由计算机按不同条件选择合适的方案或人为设定方案判线，判线准确率得到进一步改善。
小电流及小电阻接地方式问题分析
小电流及小电阻接地方式问题分析摘要：通过阐述10kV系统小电流接地及小电阻接地方式的特点，针对生产运行中出现的问题进行分析，提出解决方案。
关键词：中性点；小电流；小电阻；接地在电力系统的安全问题上，必须避免的灾害性事故是重大设备损坏，因补偿不足产生谐振过电压，造成设备损坏现象时有发生。
电力中性点的运行方式对电网经济性、安全可靠性影响重大1中性点的运行方式中性点的运行方式主要分两类：直接接地和不接地。
1.1 直接接地变压器中性点直接接地，地网接地电阻小于0.5欧姆或更小。
其特点是供电可靠性低，因系统中某相接地时，出现了除中性点外的另一个接地点，构成了一个短路回路，其它两相对地电压基本不变，接地点的电流很大，甚至会超过三相短路电流，因此又称大电流接地系统。
为了防止损坏设备，必须迅速切除接地相甚至三相。
1.2 不接地系统不接地系统包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接两种方式，地网接地电阻小于10欧姆。
其特点是供电可靠性高，因这种系统中某相接地时，不构成短路回路，接地相电流也不大，因此又称小电流接地系统，不必迅速切除接地相，但这时接地相对地电压降低，金属性接地时对地电压降至零，非接地相的对地电压升高，最高达到线相电压，对绝缘水平要求高。
在电压等级较高的系统中，绝缘费用在设备总价格中占很大比例，降低绝缘水平带来的经济效益很显著，一般采用中性点直接接地方式，因此在我国110kV及以上系统，中性点采用直接接地，60kV及以下系统采用中性点不接地。
2 中性点经消弧线圈接地根据《电力部部颁规程交流绝缘DL-T620-1997》在3～60KV网络，容性电流超过下列数值时，中性点应装设消弧线圈：3～10KV网络10A；35～60KV 网络10A；单相接地残流不大于10A。
由于导线对地有电容，中性点不接地系统中某相接地时，接地点接地相电流属容性电流，而且随网络延伸，电流也越大以至完全有可能使接地点电弧不能熄灭并引起弧光接地过电压，甚至发展成严重系统事故，由于装了消弧线圈，构成了另一个回路，接地点接地相电流中增加了一个感性电流分量和装消弧线圈前的容性电流分量相抵消，减小了接地点电流，使电弧易于自行熄灭，提高了供电可靠性。
10kV小电阻接地系统中小电流接地选线装置的运用与探讨
Application and Discussion of Small Current Grounding Line Selection Device in 10 kV Small Resistance Grounding System
Li Gang，Zhou Li-li，Fu Chang-qi
［Abstract］In the new substation, the proportion of 10 kV cable line is increasing, and the system capacitance current is greatly improved. Therefore, in the 10 kV power system, the neutral point small resistance grounding method is widely used, and the small current grounding line selection device is also important for the 10 kV system. As part of the specification, the small current grounding line selection device is mainly used in the neutral point ungrounded, grounded by the arc suppression coil or through the high resistance grounding system, in order to effectively cooperate with the neutral point through the low resistance grounding system, improve the system Safety and reliability, this paper proposes a new type of grounding resistance, which meets the requirements of the current specifications, and at the same time enables the small current grounding line selection device to fully play its role, effectively improving the reliability of the system.
小电阻接地系统接地故障综合保护方案
小电阻接地系统接地故障综合保护方案发布时间：2022-04-03T01:44:54.580Z 来源：《科学与技术》2021年33期作者：谢国健[导读] 为解决低阻接地系统中，对于部分接地故障类型的灵敏度低、检测不充分问题，必须要对单相接地故障电流的特性进行分析。
低阻接地系统，针对低延时过流以及多级接地保护阵列，提供了良好的保护配置方案。
谢国健广东电网有限责任公司湛江供电局广东省 524000摘要：为解决低阻接地系统中，对于部分接地故障类型的灵敏度低、检测不充分问题，必须要对单相接地故障电流的特性进行分析。
低阻接地系统，针对低延时过流以及多级接地保护阵列，提供了良好的保护配置方案。
可利用线路输出与零线间电流幅值的比较，提出科学的接地故障保护动作方案。
技术人员可对低电阻接地配电络结构进行建模，以提升接地故障的综合电路保护的可靠性。
技术人员要识别低阻接地系统中的周期性故障，同时考察反时限三段保护在故障时，不能运行的原因。
以解决中断单相接地故障电流有效值不高，持续时间短的问题。
为能将实现这一特点，技术人员提出了动态增量电流判据，建立了动态增量保护方法，并结合了故障保护方案的流程。
以提升保护单相接地的周期性短路的问题。
关键词：小电阻；接地系统；故障；保护方案中图分类号： TM773 文献标识码： A引言为解决单相接地故障排除问题，许多中压配电网采用不接地或消弧线圈低接地的方式。
对于低阻接地配电网中的故障，有的用电部门采用二次零序保护，方法，原因是其便于进行安装和维护。
但该方法易出现保护配置不良、选择性差的问题。
并对供电的可靠性的产生影响。
通常使用的零序电流保护有一设定值，当线路发生接地故障时，能有效防止接地电容流出。
如10 kV系统的零序电流，其一次值为 40 A ，稳定瞬态电阻能不超过 135 欧姆。
而在架空线路或架空混合线路中，单相接地故障常随着导体落到地面，其产生接地短路故障占8%左右。
故障电流小于零序保护电流，造成火灾或设备损坏等问题。
小电流接地系统接地故障特征分析
小电流接地系统接地故障特征分析小电流接地系统接地故障特征分析小电流接地系统是现代输电系统中一种重要的保护措施，用于限制电网发生接地故障时对系统和用户的影响和损失，提高电网的可靠性和安全性。
但是，在小电流接地系统运行中，难免会发生接地故障，给系统带来不良影响。
因此，对小电流接地系统接地故障特征进行分析，有助于及时发现和处理故障，保证系统的可靠运行和用户的安全用电。
一、小电流接地系统的基本原理小电流接地系统是通过一定的电路装置和保护措施，将接地故障电流限制在很小的范围内，从而保证系统的安全稳定运行。
小电流接地系统通过引入中性点电感器，将出现故障时的接地电流转化为电压信号，经过灵敏地电流互感器和控制器的监测和控制，控制开关从母线中间引出接地电流，并将接地故障电流限制在安全范围内。
二、小电流接地系统接地故障的类型小电流接地系统的故障类型主要有以下几种：1. 单相接地故障：发生单相接地故障时，系统将出现高电压跳闸和过电压；2. 两相接地故障：发生两相接地故障时，电网将出现三相短路电流，电网振荡频率将增大；3. 地间故障：地间故障是指通过地面传递的两相接地故障，会导致电网起伏不定，电网波动，对系统的影响很大；4. 跨越接地故障：跨越接地故障是指线路跨越水域时，水中的导体发生故障导致故障电流通过地面传递时，会对系统带来很大影响。
三、小电流接地系统接地故障特征分析小电流接地系统的接地故障特征主要包括以下几个方面：1. 接地电流的突变：当系统发生接地故障时，接地电流会突然增大，从而引起系统保护动作，产生抢扫现象；2. 中性点电压变化：接地故障会导致中性点电压的变化，如果系统存在悬垂中性点，则可能会引起电压失调；3. 接地微短暂：接地故障微短暂，持续时间一般在毫秒到几十毫秒，往往会被系统快速检测器检测出来；4. 接地电流的波形：接地故障电流一般呈现半波周期，且在接触器和断路器开关时间内，电流的周期变化很明显；5. 接地电阻阻值特征：接地故障电阻的阻值变化会对接地电流的大小产生影响，因此对变化的电阻阻值进行监测有助于快速发现故障。
10kV配电网小电阻接地系统运行方式探讨
10kV配电网小电阻接地系统运行方式探讨摘要：目前，在10 kV配电系统中，电缆线所占比例很高，而城市中的架空线又存在着很大的容量和容量问题。
10 kV配电网的小阻抗接地体系更适用于城市10 kV配电网，与以往采用的中性点经消弧线圈接地、中性点绝缘接地等方法相比，该体系可以有效地改善系统的稳定性、安全性，为人民群众提供一个安全可靠的用电环境。
关键词：10kV配电网；小电阻接地；系统运行1.110kV配电网小电阻接地系统概述在城市供电系统中，110（35）kV变电站的主变二次侧10kV绕组通常为三角形联结结构，没有中心点，为实现接地需在主变二次侧安装一个Z型接地变压器引出中性点。
10kV配电网小电阻接地系统通常由接地变和小电阻两部分组成，通过接地变为主变10kV接线提供系统中性点，接地变压器容量要和系统中性点电阻相匹配。
接地变广泛采用Z型接法，即把三相铁芯各个芯柱上的绕组划分成长度基本相同、极性不同的两段，使三相绕组通过Z型接法形成星形接线。
小电阻接地系统对正、负序电流展现出高阻抗，在绕组中流过的激磁电流较小；小电阻接地系统对零序电流展现出低阻抗，绕组中的电压比较小。
2.10kV配电网小电阻接地系统的优势2.1.降低过电压电阻既是耗能元件，又是阻尼元件，可以对谐振过电压、间歇性电弧过电压产生一定影响。
应用小电阻接地系统，使中性点和线路形成回路，可以更好地释放电容电荷。
在线路单相接地故障中，中性点经过小电阻接地，中性点电位小于相电压，可以抑制非故障部分的工频电压升高。
在接地电弧熄弧后，经过中性点电阻通路，零序残荷能够及时释放，在下一次燃弧过程中，过电压赋值和日常单相接地电压相同，不会发生中性点不接地的状况，过电压幅值能够得到有效控制。
2.2.快速切除故障在系统单相接地后，接地点和曲折变中性点会产生电流通路，继电保护装置会根据零序电流精准判断和及时处理故障问题，单相故障发生概率比较小，能够减少拉路查找中由于操作不规范而造成的过电压问题。
10kV小电阻接地系统零序电流保护探究与运行
10kV小电阻接地系统零序电流保护探究与运行作者：高小征来源：《科学与财富》2019年第28期摘要：随着社会经济的发展，城市配电网的架空线逐渐被电缆替代，由此造成配电网系统对地电容电流大幅增加，给系统的安全运行产生威胁。
本文主要介绍了小电阻接地系统零序电流计算，并以此为理论基础探究小电阻接地系统零序电流保护配置原则和多回线同相接地故障对零序电流保护的影响。
关键词：10kV 小电阻零序电流接地变1、接地方式的分析随着社会经济的发展，城市配电网的架空线逐渐被电缆替代，由此造成配电网系统对地电容电流大大增加，当发生单相接地故障时流过故障点的电容电流相应变大，对传统利用消弧线圈接地系统的稳定运行造成了严重威胁。
我国10kV配网系统接地方式主要有中性点不接地、中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地，它们主要优缺点如下表所示：当发生10kV接地时：①对小电阻接地系统：首先会由接地间隔的零序保护跳自身开关，若接地故障不能切除，则由10kV小电阻间隔零序保护再跳闸切除分段和主变低压侧开关。
对应的保护装置均会有保护跳闸的信息。
②对消弧线圈接地系统：消弧选线会判别接地线路，发跳闸令跳线路开关，跳闸信息在消弧选线装置处查询，对应间隔的保护装置不会有保护跳闸的信息。
2、小电阻接地系统短路电流计算中性点小电阻接地系统发生单相接地故障时示意图如图 1 所示。
EA、EB、EC 分别为三相电源电势；IA、IB、IC 分别为三相的电容电流；r、C 分别为对地绝缘电阻及对地电容量，通常三相基本相等，且r阻值非常大可以忽略不计；RN为中性点接地电阻，R为发生A相接地故障时的接触电阻。
根据图1有：在中性点经小电阻接地方式中，通过选取合适的中性点小电阻可以控制流过接地点的零序电流，目前，广东地区中性点接地系统中选取的电阻值为10Ω。
3、小电阻接地系统零序电流保护分析3.1 接地故障下零序电流保护的动作特性对于小电阻接地，当发生接地故障时，故障电流大，同时造成故障相失压严重，严重影响本馈线和其他馈线的供电可靠性，必须迅速切除故障线路，因此，对于接地故障配置了三段式电流保护和两段式零序电流保护。
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小电阻小电流接地糸统的区别
1、应用不同场合：
电力接地系统按接地处理方式可分为大电流接地系统和小电流接地系统，大电流接地系统包括直接接地、电抗接地、和低阻接地，小电流接地系统包括不接地、经高阻接地、经消弧线圈接地、和经配电变压器接地。
在以架空线为主体的配电网中，外力或雷电造成的瞬时单相接地故障占很大比例，因此，在这类配电网中采用中性点经消弧线圈接地方式的优越性是明显的；在城市中心区，配电网以电缆线路为主，为解决经消弧线圈接地方式出现的诸多问题，配电系统中性点采用小电阻接地方式。
一般对于郊区变电站10kV侧带出线的变电站采用的是消弧线圈接地方式，对于核心城区变电站采用的是小电阻的接地方式，小电阻接地方式在某些方面弥补了消弧线圈运行方式带来的不足。
我国3～66kV中低压配电网大多数采用中性点非有效接地运行方式，接地系统的单相接地故障是常见的故障形式，占全网故障的80%以上。
2、运行的各自优缺点
随着我国城市电网的发展，城市居民的增多，10kV出线中电缆所占的比重越来越大，中性点经消弧线圈接地运行方式的缺点日渐暴露，主要原因为：
（1）消弧线圈各分接头的标称电流和实际电流误差较大，有些甚
至可达15%，运行中就发生过由于实际电流值与铭牌数据差别而导致谐振的现象。
（2）计算电容电流和实际电容电流误差较大，对于电缆和架空线混合的出线，单位长度的电容电流也不尽相同，消弧线圈补偿的正确性难以保证。
（3）出线电缆的单相接地故障多为永久性故障。
由于中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统，发生单相接地永久性故障后，在接地故障点的检出过程中，这对城市中人口密集的现状而言，事故的后果会非常严重。
（4）中性点经消弧线圈接地系统仅能降低弧光接地过电压发生的概率，并不能降低弧光接地过电压的幅值，将使系统设备长时间承受过电压作用，对设备绝缘造成威胁。
然而在中性点接入消弧线圈接地后，发生单相接地时，非故障线路电容电流的大小和方向与中性点不接地系统是一样的。
发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压的大小和相位不变（依然对称），不影响对用户的连续供电，所以不需要立即切除故障，系统可运行1~2小时，这也是小电流接地系统的最大优点。
若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压升高，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。
还可能使电压互感器铁心严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。
同时弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。
消弧线圈的补偿作用分全补偿、欠补偿合过补偿三种方式。
实际广泛采用的是过补偿方式。