小电流接地系统单相金属接地.知识讲解
电力系统接地讲解知识
电力系统的中性点接地有三种方式：有效接地系统（又称大电流接地系统）小电流接地系统（包含不接地和经消弧线圈接地）经电阻接地系统（含小电阻、中电阻和高电阻）大电流接地系统用于110kV及以上系统及。
该系统在单相接地时，另外两相对地电压基本不变，系统过电压较低，对110kV及以上系统抑制过电压有利，但此时接地电流很大，运行设备很难长时间通过此电流，接地相对地电压很低，甚至为零，系统电压严重不平衡，许多电气设备无法正常工作，必须及时切除接地点。
大电流接地系统要求部分主变的中性点接地，避免单相接地时短路电流过大。
这些主变必须有一个三角形接线的绕组，以构成零序通路，降低零序阻抗。
主变的零序阻抗一般为正序阻抗的1/3，线路的零序阻抗一般为正序阻抗的3倍。
作为220kV枢纽变电站的主变必须并列运行。
其中一台主变的220kV侧中性点和110kV侧中性点必须直接接地，其他主变中性点通过间隙接地。
好处是110kV侧零序阻抗稳定，有利于该110kV系统零序定值的计算和整定，零序过流保护的保护范围变化很小，容易保持其阶梯特性；未220kV系统提供稳定的零序电源，保持220kV系统零序保护的方向性和稳定性。
主变220kV侧中性点和110kV侧中性点均加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。
作为220kV负荷变电站的主变必须分列运行。
此时所有主变的220kV侧中性点必须通过间隙接地，110kV侧中性点全部接地运行。
所有主变不能相220kV系统提供零序电流，110kV 侧零序阻抗稳定。
主变220kV侧中性点加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。
作为链式接线的220kV变电站，其220kV侧母线并列运行并有两个电源。
虽然主变分列运行，但必须有一台主变的220kV侧中性点直接接地，其他主变的220kV侧中性点通过间隙接地。
110kV侧中性点必须全部直接接地。
主变220kV侧中性点加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。
目前运行的110kV变电站全部主变均分裂运行，其电源侧母线为单电源。
小电流接地系统单相接地故障检测技术范本（3篇）
小电流接地系统单相接地故障检测技术范本一、引言接地系统是电力系统中重要的安全保护手段之一，而接地故障对电力系统的安全运行产生了严重影响。
因此，及时准确地检测接地故障对于确保电力系统的可靠性和运行稳定性至关重要。
本文将介绍一种小电流接地系统单相接地故障检测技术范本。
二、背景知识1. 接地系统接地系统是将电力系统中的金属设备及设备的非电性部分与大地通过导体连接起来的系统。
接地系统的主要功能是提供安全保护，包括对漏电、静电、雷电和故障电流的导引和分散。
2. 单相接地故障单相接地故障是指电力系统中某一相与大地之间发生接地故障，导致故障相电压与零序电压同时出现的一种故障类型。
小电流接地系统单相接地故障检测技术范本（二）小电流接地系统单相接地故障检测技术范本基于小电流接地系统特征和信号处理方法，其主要步骤包括：1. 采集接地系统电流信号通过传感器或检测装置采集接地系统的电流信号，并将信号传输到信号处理单元。
2. 信号处理与特征提取对采集到的接地系统电流信号进行预处理，包括滤波、放大等操作。
然后，使用特征提取算法提取接地系统电流信号的特征参数，如频率、幅值、相位等。
3. 故障判别与识别将特征参数输入到故障判别与识别算法中，通过与预设的故障模式进行比较，判断接地系统是否存在故障。
故障判别与识别算法可以采用神经网络、支持向量机等方法，通过训练模型实现自动判断和识别。
4. 故障定位当接地系统存在故障时，通过对接地系统各个测点电流信号的分析和比较，可以确定故障的位置。
5. 故障报警与保护一旦检测到接地系统存在故障，需要及时报警并采取相应的保护措施，如切除故障点电源、绝缘故障点等。
四、技术特点与优势1. 高精度：通过对接地系统电流信号的精确采集和特征提取，实现对单相接地故障的高精度检测。
2. 实时性：采用实时处理和分析技术，能够及时发现接地故障，并做出相应的故障报警和保护措施。
3. 高可靠性：采用多种故障判别与识别算法，提高了接地系统故障检测的可靠性和准确性。
小电流接地系统接地故障分析知识讲解
小电流接地系统单相接地故障分析与检测为了提高供电可靠性，配电网中一般采取变压器中性点不接地或经消弧线圈和高阻抗接地方式，这样当某一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，因而这种系统被称为小电流接地系统。
小电流接地系统中单相接地故障是一种常见的临时性故障，当该故障发生时，由于故障点的电流很小，且三相之间的线电压仍保持对称，对负荷设备的供电没有影响，所以允许系统内的设备短时运行，一般情况下可运行1-2个小时而不必跳闸，从而提高了供电的可靠性。
但一相发生接地，导致其他两相的对地电压升高为相电压的倍，这样会对设备的绝缘造成威胁，若不及时处理可能会发展为绝缘破坏、两相短路，弧光放电，引起去系统过压。
然而当系统发生单相接地故障时，由于构不成回路，接地电流是分布电容电流，数值比负荷电流小得多，故障特征不明显，因此接地故障检测仍是一项世界难题，很多技术有待克服。
单相接地故障分析当任意两个导体之间隔着绝缘介质时会形成电容，因此在简单电网中，中性，在相电压作用下，点不接地系统正常运行时，各相线路对地有相同的对地电容C每相都有一个超前于相电压900的对地电容电流流入地中，然而由于电容的大小与电容极板面积成正比而与极板距离成反比，所以线路的对地电容，特别是架空线路对地电容很小，容抗很大，对地电容电流很小。
系统正常运行时，如图1，由于三相相电压U A、U B、U C是对称的，三相对地电容电流I co.A、I co.B、I co.C也是平衡的，因此，三相的对地电容电流矢量和为0，没有电流流向大地，每相对地电压就等于相电压。
图1中性点不接地电力系统电路图与矢量图当系统中某一相出现接地故障后，假设C相接地，如图2所示，相当于在C 相的对地电容中并联了一个大电阻，由于故障电流I C没有返回电源的通路，只能通过另外两项非故障A、B相线路的对地电容返回电源。
此时C相线路的对地电压为U C’ = U CD = 0，而A相对地线电压即U A’ = U AD = U AC = -U CA = -U C∠-300 = U B∠-900，而B相对地线电压即U B’ = U BC = U B∠-300，则U A’和U B’相差600。
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。
小电流接地系统单相金属接地
未来研究方向与展望
深入研究小电流接地系统单相金属接地的暂态过程和 稳态过程的相互作用机制，揭示接地故障的动态演化
规律。
输标02入题
探索接地电阻、接地电流等参数对故障定位精度的影 响，进一步优化接地故障定位方法，提高定位精度和 可靠性。
01
03
结合人工智能和大数据技术，开发智能化的接地故障 诊断和预警系统，实现接地故障的快速识别、定位和
小电流接地系统单相 金属接地
目录
CONTENTS
• 引言 • 小电流接地系统的原理 • 单相金属接地故障分析 • 接地故障的检测与定位技术 • 接地故障的预防与处理措施 • 结论与展望
01 引言
定义与特性
定义
小电流接地系统单相金属接地是指系 统中某一相导线因绝缘损坏或其它原 因导致与大地直接接触，而其它两相 仍保持对地的绝缘状态。
特性
单相金属接地故障会导致系统电压不 平衡，出现零序电压，接地相对地电 压为零，非接地相对地电压升高至线 电压。
接地故障的危害
01
02
03
设备损坏
接地故障可能导致短路电 流的产生，对设备造成损 坏或缩短使用寿命。
运行风险
电压不平衡可能导致设备 异常运行，影响系统的稳 定性和可靠性。
安全隐患
接地故障可能导致触电等 安全隐患，威胁人身安全。
电压变化
发生单相金属接地故障时，故障相对 地电压降低至零，而非故障相对地电 压升高至线电压，通过监测电压变化 可以判断接地故障。
03 单相金属接地故障分析
故障产生的原因
设备老化
长时间运行的电气设备可能因为 绝缘层老化而发生故障。
外部环境因素
如雷击、鸟类或其他外部因素可能 导致设备损坏。
小接地电流系统中单相接地故障的处理
小接地电流系统中单相接地故障的处理小接地电流系统是一种常见的电气绝缘配电系统，用于保护设备和人员免受电击和电弧灾害。
然而，如果存在故障，如单相接地故障，可能会导致该系统无法正常运行。
因此，下面将介绍小接地电流系统中单相接地故障的处理方法。
1. 确认故障点在处理单相接地故障之前，首先需要确定故障点。
可以使用接地电阻测试仪、绝缘电阻测试仪等工具对各个部件进行测试，以判断哪个位置出现了故障。
常见的故障点包括线路、开关、变压器等等。
2. 排除故障点确认故障点后，需要对故障点进行排除故障。
对不同的故障点，采用不同的排除方式，如下：（1）线路故障点线路故障点出现时，需要检查线路的绝缘情况，排查是否存在绝缘材料的老化、磨损等情况。
可以使用绝缘电阻测试仪测试绝缘电阻情况，查看绝缘性能是否达到要求。
如果绝缘存在问题，则需要对线路进行更换或维修。
（2）开关故障点开关故障点出现时，需要检查开关的接线情况，排查是否存在接线不良、接线位置错误等情况。
如果接线存在问题，则需要重新连接。
同时，需要检查开关的绝缘情况，是否存在绝缘材料老化、磨损等情况。
如果绝缘存在问题，则需要对开关进行更换或维修。
（3）变压器故障点变压器故障点出现时，需要检查变压器的绝缘情况是否存在问题，排查变压器绝缘材料老化、磨损等情况。
同时，需要检查变压器的接线情况，排查是否存在接线不良、接线位置错误等情况。
如果变压器存在故障，则需要更换或维修。
3. 接地保护器接地保护器是一种重要的安全保护设备，能够检测电气设备是否存在接地故障，并进行报警或触发开关。
因此，在小接地电流系统中，接地保护器的作用非常重要。
当发现单相接地故障时，需要检查接地保护器的工作情况，排查是否存在接地保护器故障或误动等情况。
4. 处理方案根据实际情况制定处理方案。
如果故障较小，可进行现场维修；如果故障较大，需要报告上级领导并组织专业人员进行处理。
同时，需要及时关闭故障设备，确保故障不会对其它设备产生影响。
小电流接地系统中发生单相接地
小电流接地系统中发生单相接地，虽然对供电不受影响，但因非故障相对地电压升高到线电压，可能引起对地绝缘击穿而造成相间短路。
故发生单相接地后，不答应长期带接地运行，为此必须装设专用仪表来监视对地绝缘状况。
我国目前在中性点不接地系统中，广泛采用检测接地故障的方法之一是利用母线绝缘监察装置发现接地故障。
当系统发生单相接地故障时，接在母线上的电压互感器开口三角接线两端的监察继电器动作，控制室内发出接地信号。
运行人员利用重合闸装置将线路依次断开，当断开故障线路时，接地故障信号瞬间消失。
而假如电压互感器接线错误，如开口三角两端的端子接反、开口三角绕组中有一相或两相绕组的极性接反，就会造成三相电压表指示错误，无法判定故障相别，或者在电网没有接地的情况下误发接地信号，这无疑会给运行人员分析、判定和处理接地故障带来麻烦。
本文就电压互感器的两种常见接线错误进行分析。
1交流绝缘监视装置接线正确的情况母线电压互感器由三台具有两组二次绕组的单相电压互感器组成，或是一台具有两组二次绕组的三相五柱式电压互感器。
电压互感器原边中性点接地，以10kV电压等级的电网为例，正常时每相绕组加相对地电压，故副边星形每相绕组电压是100V，开口三角形每相绕组电压是100/31/2V。
绝缘监视电压表指示正常的相对地电压，绝缘监视继电器处于不动作状态。
当一次系统中A相发生接地时，原边A相绕组电压降到零，其他两相绕组的电压升高到线电压。
副边星形绕组的A相绕组电压降到零，其他两相绕组电压升高到100V。
三个电压表中，A相电压指示零，另两相指示线电压，由此得知一次系统A相接地。
副边开口三角形的A相绕组电压降到零，其他两相绕组电压升高到100/31/2V，开口三角形两端电压升高到100V。
加在电压继电器上的电压升高到100V，继电器动作发出信号。
2电压互感器开口三角两端的端子接反三相五柱式电压互感器，二次绕组星形接线的中性点有单独的引出端子，设为N端，该端子接地。
小电流接地系统单相金属接地.知识讲解
绝电压缘装置分析
系统正常，压变高压侧三相对称，低压UA、UB、UC、三
相电压57.7V。开口三角处3U0电压为0。 当系统发生单相金属接地，如C接地，压变高压侧中性点
的电位就是UC 。压变一次侧电位变化，两个次级电压均发 生变化。
当C相接地Ua、Ub、升高到线电压；开口三 角3U0，输出100V，启动告警。
检查流程图
1、操作过电压：拉开电感器件时 ，电感储存的磁能释放，在闸 刀断口产生高电压引发电弧。
2、由图可见。正常运行压变A 、 B两相所加的是相电压，当C相 接地A、B相压变所加的电压是 线电压升高√3倍； A、B两相压变励磁电流（即储 存磁能）升高＞ √3倍。
3、当拉开压变闸刀，A、B两 相励磁电流＞2 倍√3。
1、解除警铃； 单相接地信号及处理（1）
2、观察三相电压表变化判断接地相；故障相电压 是0、非故相升高√3倍。
3、记录：
a) 发生故障时间；
b) 接地相：
C) 光字牌信号:4个（光字牌，就是给出的灯光信 息）
Ⅰ、（ Ⅱ）段母线接地；
掉牌未复归；
电压回路断线。
4、立即汇报当值调度。
在调度许可授权下，用“瞬停拉路法”，判断接地 点。
三、处理 处理程序
检查所内设备（2人，做好安全） 拉分段，判断是1、2段接地 按主次顺序拉、合开关
在主接线图上分析可能接地点继续寻找。
小电流系统 单相接地可以运行2小时。
1、非故障相对地电压，超时运行绝缘受损； 2、电压互感器励磁电流增大过热损坏；
3、一点接地不及时处理，容易发展为两点 接地，跳闸故障扩大。
上风相操作条件最恶劣，安排单相无励 磁状态下操作。
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跨步电压示意图
瞬停法及拉路顺序
出现：1段、11段母线光字牌都亮。 瞬停母分（母联）开关。这时1段母线上接地点消除
，电压恢复正常，1段母线光字牌灭。11段接地点 还在，判断故障在那11段。这方法叫电网分割法 。按现场规程顺序；拉、合5、6、7， 拉7，11段光 字牌、电压表恢复正常。7号线路单相接地。汇报 。 顺序排列：空载；经常出接地线路；线路长分支多
C相与0短接
1、U0=Uc；
2、C相电表 指示为0；
3、A相（非 接地相） ，电压升 高为线电 压；
4、三相之间 的线电压 不变；
5、三相对N 中性点电 压不变。
运行2小时
对向量图理解
单相接地信号
单相接地在开口三角侧出现 100V电压，驱动电压继电器 ，发出：
1、事故警铃； 2、光字牌：
a、Ⅰ、（Ⅱ）段母线接地； b、 掉牌未复归； c 、电压回路断线； 三相电压表： 故障相电压为0； 非故障相电压升高√3倍。即 线电压。
4、拉开压变闸刀产生的操作过 电 压很容易发生弧光短路。爆炸 。
5、单相接地，可以运行2小时， 一个重要限制就是：压变励磁 电流过大、发热，长时间运用 会烧坏。
单相接地，严禁拉 开压变闸刀操作
令克操作顺序的分析
1、拉中相，电弧分两边，电弧变细、变 长，相当于电阻增大4倍，（风向对 电弧的影响可以忽略）不会产生弧光 短路；
瞬停拉路法
1、一边拉开关，一 边观察接地信号： 电压表、光字牌等 并立刻合上开关。
2、拉后，电压表恢 复正常，如左上图 ，母线接地光字牌 灭。合上电压表又 出现接地信号。那 么故障就在这条线 路上。
处理接地故障（2）
首先对本站内的设备进行检查： 1、安全措施。两人进行检查；，要穿绝缘
靴；（单相接地发生在本站内，在接地点 的周围出现跨步电压）规定：不得近接地 点，室内4米，室外8米。 关灯，眼看有无电火花；耳听，有无放电 声音。 注意电缆头，避雷器引线，有无小动物等 容出的故障点。
2、拉下风相，电弧方向绿色箭头，风向 把电弧吹向相反方向。如蓝色箭头。 相当于减弱电弧的影响。
3、最后，拉上风向时，这时，上风相变 压器线圈没有电压回路，也就是没有 励磁电流，不会产生电弧。
4、如果先拉上风相，电弧方向加上风吹 的方向，容易发生短路。
5、总结： 拉，先中；后下；最后上。 合，先上；后下；最后中。
三、处理 处理程序
检查所内设备（2人，做好安全） 拉分段，判断是1、2段接地 按主次顺序拉、合开关
在主接线图上分析可能接地点继续寻找。
小电流系统 单相接地可以运行2小时。
1、非故障相对地电压，超时运行绝缘受损； 2、电压互感器励磁电流增大过热损坏；
3、一点接地不及时处理，容易发展为两点 接地，跳闸故障扩大。
练习
分析不同接地点，光字牌变化；每拉一个开关消 除故障范围。如分断拉开，1段光字牌与电压表均 恢复正常；拉6#线开关，系统正常。因为线路没 有电压。拉路法就是 隔离电源法。
处理程序
一、接地故障发生的音响、灯光、表计： 警铃响 三相电压表变化 光字牌亮（4块） 1段母线接地 11段母线接地 电压回路断线 掉牌未复归 二、判断、记录、汇报 解除警铃 观察电压表变化判断故障相 记录时间 立即向调度汇报
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小电流接地系统单相金属接地.
大小接地系统的原理接线图
小电流接地系统绝缘监察装置
要解决： 1、发生接地，报警； 2、确定A、B、C，那一相接地； 3、确定接地地点。 绝缘监察装置，要满足1、2两点。 第3点，利用装置，配以“瞬停拉路法”给以
确定。
绝缘监察装置组成
装置由三个单相三线圈Y、y、三角的电压互感器 组成。高压Y中性点接地；低压y测量，计量；
1、解除警铃； 单相接地信号及处理（1）
2、观察三相电压表变化判断接地相；故障相电压 是0、非故相升高√3倍。
3、记录：
a) 发生故障时间；
b) 接地相：
C) 光字牌信号:4个（光字牌，就是给出的灯光信 息）
Ⅰ、（ Ⅱ）段母线接地；
掉牌未复归；
电压回路断线。
4、立即汇报当值调度。
在调度许可授权下，用“瞬停拉路法”，判断接地 点。
检查流程图
1、操作过电压：拉开电感器件时 ，电感储存的磁能释放，在闸 刀断口产生高电压引发电弧。
2、由图可见。正常运行压变A 、 B两相所加的是相电压，当C相 接地A、B相压变所加的电压是 线电压升高√3倍； A、B两相压变励磁电流（即储 存磁能）升高＞ √3倍。
3、当拉开压变闸刀，A、B两 相励磁电流＞2 倍√3。
开口三角发接地故障信号。
绝电压缘装置分析
系统正常，压变高压侧三相对称，低压UA、UB、UC、三
相电压57.7V。开口三角处3U0电压为0。 当系统发生单相金属接地，如C接地，压变高压侧中性点
的电位就是UC 。压变一次侧电位变化，两个次级电压均发 生变化。
当C相接地Ua、Ub、升高到线电压；开口三 角3U0，输出100V，启动告警。