小电流接地系统单相接地故障的处理

小电流接地系统单相接地故障的处理

王立

新疆合盛电业（鄯善）有限公司

摘要：小电流接地系统在我国中压电网中得到广泛应用，系统的单相接地故障选线问题没有得到很好的解决。针对这种情况，本文对小电流接地系统单相接地故障情况进行了分析，最后根据实际情况提出了单相接地故障处理的优化模式。

关键词：小电流；接地系统；单相接地；故障处理

1 前言

小电流接地系统单相接地在实际的运行过程中会出现比较多的问题，这些问题的存在对于用电用户群体已经造成了比较严重的不良影响，因此，如果要使得小电流接地系统的效果得到稳定的发挥，就需要将其中存在的问题进行解决，由此，现阶段的小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究工作就变得尤为重要了。所以，在接下来的文章中就将对其进行相关的研究和分析，并且在文章中还会提出一定的具有建设性的意见或者对策，促使小电流接地系统中存在的问题进行快速的解决。

2 小电流接地系统的概述

小电流接地系统是指中性点不接地的系统，经过消弧线圈接地的系统也可以被称为是小电流接地系统。当发生单相接地故障的时候，系统中是无法形成短路回路的，由此，接地短路的电流与正常的负荷电流相比较的话是非常小的，这也是小电流接地系统名称的由来，由于其具有电流比较小的特点，因此在国内的很多工作中都有这一系统的应用，根据相关的调查也能够发现，但凡是国内的110kV以下的中压系统，都可以对其进行应用。因此，小电流接地系统对于国内电力事业的发展还是比较重要的。

3 小电流接地系统单相接地故障成因分析

对小电流接地系统单相接地事故进行综合分析，发现导致小电流接地系统发生单相接地现象的原因主要有以下几点：（1）系统投运之前，没有依据相关规定与要求，对电缆进行耐压试验检测，使电缆在长时间运行过程中，受自然环境变化、变电站周边环境变化等因素影响，绝缘下降，从而出现电缆接头绝缘击穿问题。（2）小电流接地系统单相接地时，存在电流间歇性突变问题，从而引发相应线路保护装置发起保护动作。由于保护装置在运行过程中，采用频率相对较大，当保护装置处于启动状态时，电压互感器断线监测锁闭，35kV母线BC相熔丝熔断，从而发起距离保护动作。

4 电网小电流接地系统常见故障问题的处理方法

4.1拉路或拉闸

现行的调度控制一体化的模式方便了出现故障时，工作人员能及时的进行解决，当电力系统内部出现故障后，可以通过最简单的拉路或拉闸方法进行处理，先断掉电源，在找出故障的根源。这种处理方式一定要迅速及时，如此才能实现较为安全的排除危险这也是目前电网维护首选的方式。此类方法虽然有一定的效率，但是也会对区域设备产生一些影响，长此以往还会对断路器造成损坏。

4.2稳态信号测量分析法

在使用稳态信号测量分析法时，需要对接地信号的稳态特征图谱进行一系列的分析。其工作原理为：在电网处于稳定运行状态下，其内部三相高压电容存在非对称的特点。这样一来，就在电网中性点常常会产生电压偏移的情况，一旦绝缘发生击穿现象，那么接地相电压也会相应地发生一些变化；此后，再通过稳态分析，使小电流接地系统故障的预测功能得以实现。

4.3暂态信号测量分析法

现阶段，国内外很多专家学者都在针对暂态信号测量分析法进行分析研究。其工作原理为：当区域内的配电系统出现单相接地事故后，就会形成瞬间暂态电压以及电流信号。通常情况下，对这种瞬间暂态电压和电流信号进行分析，就会找到发生故障的源线路。此外，还有一些研究人员利用小波分析法对暂态信号进行了研究分析，总结出了小电流接地系统故障的主要特征，进一步提升了此类故障问题的处理效率。

4.3小波分析法

小波分析理论可以在一定的频带内将暂态信号分解，尤其是对奇异信号和变化不明显的信号应用较好，信号突变部分和信号的奇异点处包含有能清晰反映原始信号中重要信息的成分。而在小电流系统发生接地故障时，暂态信号的奇异处隐藏有较多有价值的故障信息，能清晰地反映故障的暂态特征，所以可以利用小波分析法来分析和提取故障信息。故障发生时电流会突然改变，小波分析法就是利用这一特点来进行选线，首先利用小波奇异性检测的方法对各条线路的暂态零序电流使用小波变换，然后对各条线路的零序电流经过小波变换后的模极大值的峰值和相位进行分析和对比，模极大值最大且相位与其它线路相反的线路即为故障线路。对信号进行小波变换时，也涉及到一些细节的选择，如小波基函数的选取对小波变换的结果非常关键，对故障信号进行小波分解后，选择小波变换细节部分中绝对值幅值最大的点所在的尺度作为分解尺度。

4.4通过近似熵的算法对故障线路进行检测

如果电力系统内部发生了小电流接地故障，工作人员可以先确定故障点两侧的检测点，以此为中心点开展检测工作。通过这种方法，可以捕获到这两点的暂态功率频率，相关经验证明，它们检测结果是相同的。从理论上看，在这种状态下，二者的熵值大小也应该相等。通过这种检测方法，工作人员可以非常容易地对近似熵值的比例因子进行计算，之后再对其和主控制站设计熵值的取值范围进行对比分析，从而非常轻松并且准确地判断出故障的发生区域。

4.5主动干预型消弧

选线装置在经过消弧线圈接地系统中，当系统发生单相对地短路故障的时候，消弧线圈会发生动作，此时是正常动作现象，如果没有发生单相对地短路故障而发生了消弧线圈动作现象，就是异常现象。导致消弧线圈发生异常动作的原因主要包括如下几种：一种是由于系统线路出现不对称严重、电网电压出现波动、电网频率变化、或者过电压现象，这些现象都会导致系统中性点位移度变高；另外一种是在中性点所接消弧线圈前端变压器发生断路、电网出现阻尼降低或者系统消弧线圈动作值设定不合理等。由于这些原因导致的消弧线圈误动作存在一定的危险性，必须在发生异常动作之后，迅速查明原因、采取适当措施，避免发生事故。在经过消弧线圈接地的电网中，对保护参数的设置通常采用的是电流五次谐波分量作为保护动作值。对于消弧线圈接地系统发生单相对地短路故障时，可以采用接入有效电阻的方式，从而使系统故障电流产生更多的有功分量，进而利用零序电流保护方法快速切出故障点。

5 结束语

随着电网电力技术的不断强大和改善，小电流接地选线技术也得到了飞速发展，中性点不接地系统所造成的故障率（单相接地故障的发生率）已经逐步降低，但是为了最大程度保障广大群众的用电安全，作为运行人员仍然要居安思危，掌握各类事故的判断和处理能力。处理接地故障时，还应注意做好人身安全防护，进入设备区应穿绝缘靴，带绝缘手套，并注意身体其他部位禁止触及设备外壳及架构。

参考文献

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