摘要：阐述了小电流接地选线以及接地变的原理，比较两者之间的优缺点，结合实际运行管理中的经验，为实现快速准确切除接地故障，保障人身、设备、电网安全的目标，研究提出了小电流接地选线与接地变配合使用的解决办法。
关键词：小电流；接地选线；接地变；运行管理；配合使用
0 前言
若配电线路发生接地故障长时间无法被切除，配电线路掉落地面后，容易因跨步电压或接触电压危害人身安全[1]。
接地电流超过一定范围时电弧很难自行熄灭，近年来已发生多起接地故障未切除导致电缆起火而引起的大范围停电事故，不仅造成了设备、负荷的损失，也造成了严重的社会影响。
1 小电流接地选线技术特点
小电流接地选线原理从最初对故障信号的稳态分量进行计算分析而做出故障判断的数学时代，逐步过渡到利用故障发生初期的暂态过程、暂态信号包含丰富故障信息的特点，计算和分析其故障特征从而实现接地选线的信号时代，主要方法有：暂态零流法、暂态行波法、信号注入法、残留增量法等。根据国网公司运检部研究报告，稳态法装置正确动作率低，解决不了消弧线圈接地的选线问题；注入法和暂态法在国内有大量运用，实际选线成功率高，且暂态法由于不受消弧线圈影响、不用安装专门的信号发生设备，是一种有推广前途的选线技术。目前小电流接地选线装置具备的主要功能有选线跳闸、分段跳闸、重合闸、后加速、轮切等。
随着电网人身安全的重要性日益凸显，小电流接地系统单相接地故障处理技术原则做了改进，将原有的系统及故障处理原则优化为，在躲过瞬时接地故障后，快速就近隔离故障。在实际运行中，为兼选线准确性和供电可靠性，应注意以下问题：
1）接地选线零序电压启动值的选取，考虑不接地系统和经消弧线圈接地系统两种情况，在躲过规程运行的电压偏移量的条件下同时尽可能提高选线灵敏度。
2）为保证选线成功率，应确保各条馈线零序CT极性正确；
3）小电流接地选线装置应接入各条馈线保护跳接点，实现重合闸功能；
由于存在稳态算法不足及暂态特征提取困难，接地故障类型及特征复杂，接地时不平衡电流、谐波干扰大，以及母联状态、馈线投退、负荷大小及性质、接地电阻等不确定性因素影响[2]，小电流接地选线装置选线成功率仍有较大提升空间，需要在实际运行中不断总结完善。
尽管目前小电流接地选线装置存在选线不完全准确的弊端，但其具有良好的过渡电阻适应性，对各种接地情况均具备选线能力。
2 接地变的原理技运行特点
我国电力系统中的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式，电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接线，没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时，若电容电流较小（小于10A）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失；但随着电力行业的快速发展，城市电网中电缆线路大幅增多，电容电流越来越大，此时接地电弧不能可靠熄灭，对人身、设备、电网安全产生严重威胁。接地变的作用就是人为制造了一个中性点接地电阻，且对正序负序电流呈现高阻抗，对零序电流呈现低阻抗性使接地变保护可靠动作[3]。
接地变一般配置三相过流保护和零序过流保护，按照接地变的保护配置原则，接地变中性点上装设的零序过流保护作为接地变单相接地故障的主保护和系统各元件的总后备保护。而接地变电源侧装设的三相式过流保护作为接地变内部故障的保护。接地变在使用中有以下特点：
1）由于接地变是人为制造一个中性点，使得系统在发生单相接地时流过较大的零序电流，通过零序过流保护切除故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当故障过渡电阻较小时，零序电流较大，零序保护灵敏度较高，可以快速切除故障。当故障发生在线路远端或者过渡电阻较大的情况下，可能存在灵敏度不足无法切除故障的情况[4]。而接地变接地电阻一般为可投切小电阻。在长时间无法切除故障的情况下，为防止电阻自身过热的情况，可能出现连续投切小电阻而造成设备损坏的情况。
2）10kV系统改造为经小电阻接地系统后，处于保护人身需要，接地变间隔因为故障切除后，需要联切同级电源开关，这样会造成系统可靠性降低，影响其推广使用。
3）接地变相间过流保护配合复杂，需要考虑相过流保护与零序过流保护不同原理级之间的配合，容易造成误整定[5]。
虽然接地变选线对于高过渡电阻情况下灵敏度较差，但经过小电阻接地后，10kV供电元件的绝缘水平，空气间隙，爬电距离的要求可大大降低，这就可在一定程度上降低设备制造成本，缩小设备体积和减少10kV系统的建设投资。同时对于金属性接地有极高的可靠性。有较高的推广价值。
3 小电流接地选线装置与接地变配合使用的探索
由于小电阻接地和小电流接地选线装置推广时间不一致的原因，目前电网中很多变电站同时存在小电流接地选线装置及小电阻接地的情况，从小电流接地选线装置的原理来看，其选线过程很短，接地后一个周波的时间就能完成选线，接地变间隔的小电阻投切过程不会对其选线造成干扰，因此两者具备配合使用的条件。结合两者优缺点分析来看，将其配合使用进行选线，既能保证金属性接地时有高可靠性，同时在高阻接地时又具备较好的过渡电阻适应能力，基本能覆盖绝大多数故障情况。
以一个典型的10kV系统为例，10kV出线零序过流保护设定值一般为50A左右，切除时间为0.5S左右，接地变间隔作为10kV母线及出线的后备，其设定值一般为80A左右，时间1S左右切除故障。考虑到系统瞬时接地故障自动熄弧时间，可投切小电阻一般可以设定为接地后5S后投入，投入时间持续5S，这样既能保证系统瞬时接地时不动作，又能在系统发生永久性接地时快速动作。通过上述设定可以看出，小电阻切除故障所需最长时间为6S左右。考虑一定的时间级差，我们可以将小电流接地选线跳闸时间设定为8-10S。这样在小电阻接地系统选线时间内，如果因为灵敏度不足而未能完成选线，则由小电流接地选线装置动作切除故障。达到保人身及设备安全目的。
4 结束语
小电流接地选线装置的应用，改善了以往拉路法进行接地选线，用人工巡线进行故障点定位的办法，节省了大量的人力、物力，但多年来由于应用较少选线率一直不高，影响了小电流接地选线装置的应用。与接地变配合使用后理论上可较好的改善此问题，对于保障人身、电网、设备安全具有重要意义。
参考文献:
[1] 王博.小电流接地选线原理分析[J].宁夏电力. 2002(04)
[2] 黄志兴,狄瑞坤,袁树林.小电流接地选线技术的分析[J].华东电力. 2006(04)
[3] 干耀生,唐庆华,方琼,张黎明,付艳华,房亚囡.城市中压配网中性点小电阻接地方式分析[J]. 电力系统及其自动化学报2013(03)
[4] 江文东.10 kV小电阻接地系统零序过流定值的探讨[J].电力自动化设备. 2002(10)
[5] 袁勇,李凌.10kV小电阻接地系统接地变压器零序电流保护误动分析[J]. 华东电力. 2003(06)
作者简介：
李江华（1986），男，昭通供电局，工程师，本科，长期从事继电保护整定计算和管理工作。
汪倩羽（1994），女，昭通供电局，助理工程师，本科，长期从事继电保护整定计算工作。
论文作者:李江华,汪倩羽
论文发表刊物:《科技新时代》2018年10期
论文发表时间:2018/12/6
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