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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 fault
中图分类号：U226.8+1文献标识码：A 文章编号：
1. 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。但当系统发生单相接地时，消弧线圈及非故障相出现过电压。长期的过电压会损坏设备的绝缘，可能导致系统发生更严重的事故。所以在实际运行中，当小电流接地系统发生单相接地后，应尽快处理。本文分析了小电流接地系统的单相接地故障，采用小电流接地系统的消弧、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。
2. 小电流接地系统的单相接地故障
单相接地是地区最常见的故障，多发生于风、雨、雷及潮湿的天气时，由倒树、单相断线接地、绝缘子击穿等诸多因素引起。单相接地不仅影响用户的正常供电，而且可能发展成更严重的系统故障，因此电网调度员及相关运行人员应能迅速正确分析单相接地的起因、熟悉其故障现象，并熟练的掌握单相接地故障的处理方法，这是比较重要的。
2.1 金属性单相接地故障分析
金属性单相接地故障分析：系统发生单相接地时，在故障点处的接地电阻非常小，此时故障相的电压会跌至零电位（与大地相同），此类故障被称为金属性单相接地故障。其故障现象为：故障相电压降至0（或接近于0），非故障相电压升高至线电压等级（35kV）。
2.2 非金属性单相接地故障分析
非金属性单相接地故障分析：系统发生单相接地时，由于故障点处的绝缘材料具有殊性。故障点与地之间的电阻稍大，此时故障导线与大地之间有一定的电位差。此种情况下的单相接地被称作非金属性单相接地故障。其故障现象为：故障相电压很小（明显小于故障前的相电压），非故障相电压升高。除单相接地故障外，小电流接地系统中还有其他常见的故障，下面就几种常见的故障进行逐一分析：系统发生单相接地故障时，由于接地点电阻的不同，可以将单相接地分为金属性接地和非金属性接地；另外，压变二次断线，铁磁谐振等亦会引起系统电压异常；也是小电流接地系统中存在的故障。
3. 保护的方案
3.1 小接地电流系统的消弧、过压、感电保护装置
小接地电流系统的消弧、过压、感电保护装置采用并联分流的原理，当系统发生单相接地故障时，能快速判断出故障相别，并开出相应相别的真空开关合闸指令，将故障相与接地网可直接连接实现并联分流、电压钳位，熄灭故障点电弧，缩短人身感电时间，防止单相接地故障飞弧演变成相间短路故障，防止间歇性接地过电压烧毁电器设备的目的。同时装置具有选线功能，根据装置动作前后，系统零序电流方向和附加的零序阻抗的变化进行选线，选线精度高于一般的选线装置。该装 置克服了中性点不直接接地系统，单相接地时易飞弧、过电压扩大事故及人身感电不及时跳闸的缺点，实现快速，保护提高了供电可靠性。
该装置以接地选相控制装置为核心设备，实时采集、计算母线电压及零序电压的变化，识别系 统有无接地和接地的相别。如果系统某一相发生接地故障时，接地选相控制装置快速开出相应相别的真空开关合闸指令，将故障相与接地网直接连接。自动分相接地选相成套装置的接地电阻小于0.5欧姆，远小于接地故障点处的接地电阻，利用并联分流原理，可转移接地故障点处的入地电流，让 接地相与大地强迫等电位，使接地故障点处的电弧不能维持而熄灭，从而对人身感电及间歇性接地引发过电压等故障起到保护作用。
3.2 小电流接地系統单相接地故障消弧选线一体化装置
小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置采用XDZC—720/10型。当线路发生单相接地故障有接地信号产生时，振荡器产生特定频率，经放大后输出至接地线路，电子传感器将接收到的接地线路的特定信号经选频放大，再经D/A转换后送至工控机进行逻辑判断处理。经4s后，选出接地线路和接地相别。同时显示器上该相别和线路编号将变成红色闪变信号并报出提示音响。
小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置由真空开关、接地选相、接地选线和接地保护装置组成成套装置。当系统发生单相接地故障时，接地保护装置快速判断出故障相，开出对应相别的真空开关合闸指令，将故障相与接地网直接连接，实现并联分流、电压钳位，熄灭故障点电弧、缩短人身感电时间、防止单相接地故障飞弧演变成相间短路故障、防止间歇性接地过电压烧毁电器设备；在分析系统单相接地转移前后零序电流方向变化的基础上，采用零序电压位移及相电压斜率变化判别法和零序阻抗变化识别法，提高接地选相、选线的准确性和精确度。
与传统接地故障选择相比，小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置优点是：
（1）准确判别接地相及接地回路，快速实现接地转移，有效抑制电弧产生，保护人身安全。
（2）发现系统单相接地故障之后，迅速实现接地转移，同时启动录波程序保存系统故障运行数据。
（3）装置根据真空开关动作前后，系统零序电流方向变化和零序阻抗选线法，进行接地选线。
4. 应用效果及效益分析
4.1 应用效果
（1）故障停电范围大为缩小，传统的做法是，变电运行人员发现主控制室中央信号有永久性接地信号报出，采用试断、合各分路开关的方法来选择出发生单相接地故障线路名称，操作选择过程中，即使投入线路重合闸，也要对用户造成瞬时冲击，有可能对供电有特殊要求的用户造成不利影响。在选择出接地线路后，须将该线路全线停电进行查找处理，故障处理过程中造成的少供电量的经济损失是十分可观的。该装置投入运行后，运行人员可根据装置的在线选测结果，汇报调度通知其维护管理单位带电巡线，提高供电可靠性。
（2）故障查排时间大为缩短。传统做法是，当选择出发生接地故障线路，变电站停电后，线路管理维护单位须将连接在该干线上的全部分支断路器断开，由变电站对该线路进行试送，试送不成功，说明故障在主干线，反之说明故障在某分支线。若试送成功，再逐分支依次试送，哪条分支线试送后，变电站仍有接地信号报出，再斷开哪条分支断路器，然后做进一步的登杆摇测处理，增加了故障查询时间。
4.2 效益分析
（1）节资效益。传统消弧装置成本较高，并且随着容量的提高，成本也大幅度增加，小电流接地系统单相接地保护装置成本远低于消弧装置，一次投入后，无需再更换。
（2）节电效益。小电流接地系统单相接地保护装置在供电正常时基本不消耗电能。
（3）安全效益。除节资、节电效益外，还具有对人身触电的保护功能、对间歇性接地过电压的保护功能、对接地点实行无电流/无弧的保护功能。会大大提高小电流接地系统的安全运行水平，其安全效益对于减少事故和损失有很大必要性。
5. 结语
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。通过实际的应用，这一装置易于使用，且产生了较好的效益。在今后的工作中，继续开展小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置的推广应用工作，对未来新变电站建设、老变电站改造中积极推广小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置。
参考文献：
[1] 崔弘，夏成军，罗宗杰. 分布式电源并网对配网系统的影响[J]. 电气安全，2009，28（24）：54-58.
[2] 钱科军，袁越，石晓丹. 分布式发电的环境效益分析[J]. 中国电机工程学报，2008，28（29）：11-15.
[3] 潘磊. 小电流接地系统单相接地故障简单分析及处理方法[J]. 科技资讯，2007，02（37）.
作者简介：牛帅奇 (1975-) 男大学本科助理工程师
胡晓东（1981-）男工学学士助理工程师
李刚 (1982-) 男管理学士助理工程师
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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 fault
中图分类号：U226.8+1文献标识码：A 文章编号：
1. 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。但当系统发生单相接地时，消弧线圈及非故障相出现过电压。长期的过电压会损坏设备的绝缘，可能导致系统发生更严重的事故。所以在实际运行中，当小电流接地系统发生单相接地后，应尽快处理。本文分析了小电流接地系统的单相接地故障，采用小电流接地系统的消弧、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。
2. 小电流接地系统的单相接地故障
单相接地是地区最常见的故障，多发生于风、雨、雷及潮湿的天气时，由倒树、单相断线接地、绝缘子击穿等诸多因素引起。单相接地不仅影响用户的正常供电，而且可能发展成更严重的系统故障，因此电网调度员及相关运行人员应能迅速正确分析单相接地的起因、熟悉其故障现象，并熟练的掌握单相接地故障的处理方法，这是比较重要的。
2.1 金属性单相接地故障分析
金属性单相接地故障分析：系统发生单相接地时，在故障点处的接地电阻非常小，此时故障相的电压会跌至零电位（与大地相同），此类故障被称为金属性单相接地故障。其故障现象为：故障相电压降至0（或接近于0），非故障相电压升高至线电压等级（35kV）。
2.2 非金属性单相接地故障分析
非金属性单相接地故障分析：系统发生单相接地时，由于故障点处的绝缘材料具有殊性。故障点与地之间的电阻稍大，此时故障导线与大地之间有一定的电位差。此种情况下的单相接地被称作非金属性单相接地故障。其故障现象为：故障相电压很小（明显小于故障前的相电压），非故障相电压升高。除单相接地故障外，小电流接地系统中还有其他常见的故障，下面就几种常见的故障进行逐一分析：系统发生单相接地故障时，由于接地点电阻的不同，可以将单相接地分为金属性接地和非金属性接地；另外，压变二次断线，铁磁谐振等亦会引起系统电压异常；也是小电流接地系统中存在的故障。
3. 保护的方案
3.1 小接地电流系统的消弧、过压、感电保护装置
小接地电流系统的消弧、过压、感电保护装置采用并联分流的原理，当系统发生单相接地故障时，能快速判断出故障相别，并开出相应相别的真空开关合闸指令，将故障相与接地网可直接连接实现并联分流、电压钳位，熄灭故障点电弧，缩短人身感电时间，防止单相接地故障飞弧演变成相间短路故障，防止间歇性接地过电压烧毁电器设备的目的。同时装置具有选线功能，根据装置动作前后，系统零序电流方向和附加的零序阻抗的变化进行选线，选线精度高于一般的选线装置。该装 置克服了中性点不直接接地系统，单相接地时易飞弧、过电压扩大事故及人身感电不及时跳闸的缺点，实现快速，保护提高了供电可靠性。
该装置以接地选相控制装置为核心设备，实时采集、计算母线电压及零序电压的变化，识别系 统有无接地和接地的相别。如果系统某一相发生接地故障时，接地选相控制装置快速开出相应相别的真空开关合闸指令，将故障相与接地网直接连接。自动分相接地选相成套装置的接地电阻小于0.5欧姆，远小于接地故障点处的接地电阻，利用并联分流原理，可转移接地故障点处的入地电流，让 接地相与大地强迫等电位，使接地故障点处的电弧不能维持而熄灭，从而对人身感电及间歇性接地引发过电压等故障起到保护作用。
3.2 小电流接地系統单相接地故障消弧选线一体化装置
小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置采用XDZC—720/10型。当线路发生单相接地故障有接地信号产生时，振荡器产生特定频率，经放大后输出至接地线路，电子传感器将接收到的接地线路的特定信号经选频放大，再经D/A转换后送至工控机进行逻辑判断处理。经4s后，选出接地线路和接地相别。同时显示器上该相别和线路编号将变成红色闪变信号并报出提示音响。
小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置由真空开关、接地选相、接地选线和接地保护装置组成成套装置。当系统发生单相接地故障时，接地保护装置快速判断出故障相，开出对应相别的真空开关合闸指令，将故障相与接地网直接连接，实现并联分流、电压钳位，熄灭故障点电弧、缩短人身感电时间、防止单相接地故障飞弧演变成相间短路故障、防止间歇性接地过电压烧毁电器设备；在分析系统单相接地转移前后零序电流方向变化的基础上，采用零序电压位移及相电压斜率变化判别法和零序阻抗变化识别法，提高接地选相、选线的准确性和精确度。
与传统接地故障选择相比，小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置优点是：
（1）准确判别接地相及接地回路，快速实现接地转移，有效抑制电弧产生，保护人身安全。
（2）发现系统单相接地故障之后，迅速实现接地转移，同时启动录波程序保存系统故障运行数据。
（3）装置根据真空开关动作前后，系统零序电流方向变化和零序阻抗选线法，进行接地选线。
4. 应用效果及效益分析
4.1 应用效果
（1）故障停电范围大为缩小，传统的做法是，变电运行人员发现主控制室中央信号有永久性接地信号报出，采用试断、合各分路开关的方法来选择出发生单相接地故障线路名称，操作选择过程中，即使投入线路重合闸，也要对用户造成瞬时冲击，有可能对供电有特殊要求的用户造成不利影响。在选择出接地线路后，须将该线路全线停电进行查找处理，故障处理过程中造成的少供电量的经济损失是十分可观的。该装置投入运行后，运行人员可根据装置的在线选测结果，汇报调度通知其维护管理单位带电巡线，提高供电可靠性。
（2）故障查排时间大为缩短。传统做法是，当选择出发生接地故障线路，变电站停电后，线路管理维护单位须将连接在该干线上的全部分支断路器断开，由变电站对该线路进行试送，试送不成功，说明故障在主干线，反之说明故障在某分支线。若试送成功，再逐分支依次试送，哪条分支线试送后，变电站仍有接地信号报出，再斷开哪条分支断路器，然后做进一步的登杆摇测处理，增加了故障查询时间。
4.2 效益分析
（1）节资效益。传统消弧装置成本较高，并且随着容量的提高，成本也大幅度增加，小电流接地系统单相接地保护装置成本远低于消弧装置，一次投入后，无需再更换。
（2）节电效益。小电流接地系统单相接地保护装置在供电正常时基本不消耗电能。
（3）安全效益。除节资、节电效益外，还具有对人身触电的保护功能、对间歇性接地过电压的保护功能、对接地点实行无电流/无弧的保护功能。会大大提高小电流接地系统的安全运行水平，其安全效益对于减少事故和损失有很大必要性。
5. 结语
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。通过实际的应用，这一装置易于使用，且产生了较好的效益。在今后的工作中，继续开展小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置的推广应用工作，对未来新变电站建设、老变电站改造中积极推广小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置。
参考文献：
[1] 崔弘，夏成军，罗宗杰. 分布式电源并网对配网系统的影响[J]. 电气安全，2009，28（24）：54-58.
[2] 钱科军，袁越，石晓丹. 分布式发电的环境效益分析[J]. 中国电机工程学报，2008，28（29）：11-15.
[3] 潘磊. 小电流接地系统单相接地故障简单分析及处理方法[J]. 科技资讯，2007，02（37）.
作者简介：牛帅奇 (1975-) 男大学本科助理工程师
胡晓东（1981-）男工学学士助理工程师
李刚 (1982-) 男管理学士助理工程师
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。