摘要：随着我国经济技术的快速发展，人们的用电需求也越来越多。电网也随之发展越来越快，在其发展过程中慢慢形成了大电流接地系统和小电流接地系统两种接地方式。为确保供电人员人身安全和电网安全，同时提高经济效益，需及时、合理调整中性点的接地方式。现以我公司配网目前使用的小电流接地方式为例，先分析几种接地方式的特点及存在的问题，再结合某地发展进程、逐渐以电缆为主的配网实际，对小电流经消弧线圈并电阻接地方式应用的可行性展开论述，并得出了有益结论。
关键词：中压配电系统；小电流接地方式；单相接地故障；预防措施
引言
中压配电网络直接与电力用户相连，其结构复杂且分布广泛，配电网络中性点接地方式的选择与供电可靠性、人身及设备安全、绝缘水平等密切相关。国内3～66kV中压配电网采用的中性点接地方式大都为中性点非直接接地方式，主要分为中性点不接地、中性点经消弧线圈接地及中性点经小电阻接地3种，由于发生瞬时接地故障时接地点电流较小，不至于引起开关跳闸，因此保证了供电的可靠性，但若发生永久接地故障，为了避免进一步发展为多相短路故障及由于非故障相电压升高导致绝缘损坏等故障扩大现象，根据国家电网公司规范配电网技术要求在此期间必须快速隔离故障，以免扩大事故，必要时进行负荷转供。
1单相接地故障的危害
1.1对变电及配电设备的危害。10kv配电线路发生单相接地故障后，可能发生间歇性弧光接地，造成谐振过电压，产生几倍于正常电压的过电压，将进一步使线路上的绝缘子击穿，造成严重的短路事故，将威胁系统中的变压器,电压互感器,开关，避雷器等设备的安全运行引起设备烧毁，也可能发生电器火灾事故。
1.2引起短路。当发生单相瞬间接地时，电弧不能自行熄灭，容易形成相间短路，使断路器跳闸。另一种情况如发生单相接地时，非故障相的电压将升高，如网络中另一相存在绝缘薄弱点，势必会引起击穿，从而导致两相接地短路，使断路器跳闸。
1.3对供电可靠性的影响。接地位置还容易出现间歇性电弧，这种电弧会在电力系统中引起铁磁谐振，使三相电路出现不平衡状态，如一相电压下降，另外两相电压升高或一相电压升高，另外两相电压下降等，无论哪种现象都是会破坏供电稳定性。
2小电流接地系统单相接地故障选线装置技术标准及检验规程
随着对供电可靠性的要求越来越高，小电流接地系统单相接地故障选线装置越来越受到重视.为了加强小电流接地系统单相接地故障选线装置的技术规范，提高选线装置的运行可靠性，保证电网安全稳定运行，新出台了一系列相关标准.在功能测试上要求选线装置在系统发生单相接地时，能够准确选线并显示接地线路和母线编号。标准中要求对选线装置进行投入前试验，试验要求分别在中性点不接地、经消弧线圈接地以及中性点经高电阻接地系统中发生单相接地故障。通过测试仪将模拟的交流电压、电流故障信号输入到装置，模拟逐条线路故障，电压信号初始相位为45°故障线路电流相位滞后电压90°正常线路电流相位超前电压90°故障线路电流幅值最大(或不小于正常线路)，检验装置的选线及附属功能，如不适用本方法的装置可由厂家提供测试方法。通过建模仿真或现场记录的故障波形建立各种类型的测试场景，测试场景应考虑中性点接地方式、谐波含量、故障电阻、故障初相角、故障持续时间及铁磁谐振等因素，通过波形回放的方式进行测试。
3小电流接地系统单相接地故障诊断
3.1完全接地
当完全接地故障造成小电流单相接地故障时，其表现为，有故障的相电压电压值为零，没有故障的相电压电压值升高到线电压，这时对小电流接地的系统电压互感器输出检测为100V时，如果检查符合上述条件，就可以判断故障为单相完全接地故障。
3.2串联的谐振
当串联的谐振引发小电流单相接地故障时，故障会造成设备继电器发生动作，并发出故障信号，可通过检测、分析小电流接地系统中电容容性的参数与电感的感性参数来判断小电流接地故障是否由于串联的谐振引起的。
3.3绝缘检测仪器中性点的断线
当由于绝缘检测仪器中性点的断线引发小电流单相接地故障时，输配电三相的电源电压正常，但接地信号输出，绝缘检测仪器显示三相电源的电压不正确，电压互感器的输出电压是整值，这些现象都是绝缘检测仪器中性点断线的原因，对上述现象进行检查，如果符合上述条件，说明小电流接地故障是由于绝缘检测仪器中性点的断线引起的。
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4小电流接地系统单相接地故障排除与操作注意事项
4.1小电流单相接地故障检查
由于配电网发生单相接地故障的频率较高，因此有必要制定专门的预防措施来尽量减少此类故障的发生，从而提高供电可靠性。当系统发出接地故障信号时，变配电值班人员将进行单相接地故障检查判断，在工作的过程中，技术人员要自始至终在工作现场，从而在第一时间了解情况，如果故障查询是在无人的变电站时，工作人员在操作检查时应对相关的岗位进行通知，当对小电流单相接地故障区域的判断时，工作人员应将供电网络划分成不同区域，在判断故障时利用对各区瞬间停电的方法来判断故障点，当确定出故障点后，技术人员将根据故障点的位置、故障现象、相关监测数据对故障进行诊断分析。
4.2小电流单相接地故障的排除
对于单相接地故障的排除处理从两个方面进行，首先，接地故障点在变电站内母线时，故障排除应通过隔离开关隔离出故障点，在故障点停电的情况下进行故障排除。其次，对于线路上的单相接地故障检查排除时，工作人员要带电对线路巡线，从而找出接地故障点的位置，并对故障进行排除。小电流接地故障选线问题目前从技术上已经得到解决，选线准确率能够满足现场应用要求，已经到了用户认可的程度，装置得到了大规模应用，也发挥了很大作用。其运行规程和检验规程也有了国家标准。
4.3小电阻接地系统保护配置
要实现小电阻接地系统快速切除单相接地故障的特性，需配置每条出线的零序保护及接地变的零序保护。出线的零序保护作为本线路的单相接地故障保护，其动作电流按躲过线路的单相接地电容电流进行整定：Idz1=Kk×Ic1式中，Idz1为保护动作电流（A）；Kk为灵敏系数；Ic1为线路单相接地电容电流（A）。而接地变的零序保护，作为主变低压侧和母线范围的单相接地故障主保护以及出线单相接地故障的后备保护，设置了两个定时限，第一时限跳开10kv母联开关，同时闭锁10kv母联开关备自投，第二时限跳开主变低压侧开关，将故障点隔离。同时，10kv母联开关通常缺少单独的充电保护，此保护也可以作为空充母线过程中或10kv母联备自投动作时单相接地故障的主保护。保护的动作电流按躲过各条出线中单相接地电容电流最大值来整定：Idz1=Kk×Icmax式中，Icmax为系统中出线单相接地电容电流最大值（A）。
4.4小电阻与10kv备自投的配合
在正常接线方式下，当有故障跳开主变低开关，10kv母联备自投动作合上10kv母联开关时，两段并列母线有两台接地装置并列运行，需及时断开另一套小电阻接地装置。现在出现这一情况时由调控员对小电阻接地装置进行遥控操作，操作时效难以保证。将小电阻接地变开关接入10kv备自投联跳回路，在备自投成功合上母联开关后，结合母联开关及各小电阻接地变开关位置，经一定时限自动跳开相应小电阻接地变开关，可提高故障处置效率。
5单相接地故障预防措施
5.1对配电设备、线路定期进行巡视,主要是高压柜电缆出口绝缘、看导线与树木、建筑物的距离,电杆顶端是否有鸟窝等。
5.2对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备定期进行绝缘测试,不合格及时更换。
5.3对配电变压器定期进行试验,对不合格的配电变压器进行维修或更换。
5.4在配电线路上加装分支熔断器,缩小故障范围,减少停电面积和停电时间,有利于快速查找故障。
5.5在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子,提高配电网绝缘强度。
结束语
本文系统的将小电流接地系统单相接地的特点、小电流单相接地故障产生的原因、小电流单相接地故障检测的方法、小电流单向接地故障的排除等做了细致的讲解，通过对本文的深入学习，希望能够对输配电系统的相关人员，在小电流单相接地故障判断与排除等相关技术上得到启发。并针对小电流系统运行方式，发生单相接地故障频率较高的情况下给出明确的预防措施，对于现场实际生产工作具有一定的指导意义，下一步将继续针对小电流接地选线方面开展研究工作。
参考文献
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论文作者:吕可维
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/3/16
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