中性点不接地或经消弧线圈接地电力系统特性分析、单相接地故障选线、大小电流接地系统等等.doc

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1、中性点不接地或经消弧线圈接地电力系统特性分析 作者：罗海|转贴自：本站原创|点击数：303|更新时间：2008-4-21|文章录入：imste2007年第6期 (内蒙古技师培训学院，内蒙古 呼和浩特 010051)摘 要：本文论述了中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统的结构，系统正常运行和故障运行时的特性。关键词：中性点；接地；消弧线圈；电力系统中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：10076921(2007)06010102 电力系统的中性点是指发电机或变压器的中性点，从电力系统运行的可靠性、安全性、经济性和人身安全等方面考虑，中性点常采用不接地，经消弧线圈接地、直接接地和

2、经低电阻接地四种运行方式，我国366KV系统，一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地运行方式。1 中性点不接地电力系统的运行特点中性点不接地系统正常运行时的电路图和相量图如图1所示： 设三相系统的电源电压和电路参数都对称，每相与地之间的分布电容用一个集中电容C来表示，线间电容忽略。 系统正常运行时，三个相电压UA、UB、UC对称，三个相的对地电容电流ICO也对称，其相量和均为O，中性点对地电压为O，各相对地电压就是相电压。 系统的线电压大小和相位差仍保持不变。接在线电压上的用电设备仍能正常工作。但这种单相接地状态不允许长时间运行。因为系统单相接地后长时间运行可能造成非故障相绝缘薄弱处被击穿，形成

3、相间短路，产生很大的短路电流，从而损坏线路及用电设备；此外，较大的单相接地电容电流会在接地点引起电弧，稳定电弧可烧坏设备，引起相间短路，间歇电弧可产生间歇电弧过电压，威胁电力系统的安全运行。因此，我国电力规程规定，中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，系统运行时间不应超过2h。 中性点不接地系统都应装设单相接地保护装置或绝缘监测装置，在系统发生接地故障时，发出警报，提醒工作人员采取措施，排除故障。2 中性点经消弧线圈接地电力系统运行特点 在中性点不接地系统中，当单相接地电容电流超过一定数值时（310KV系统中接地电流30A，20KV以上系统中接地电流10A），在接地点将产生电弧，引起危险的

4、间歇过电压，因此须采用中性点经消弧线圈接地的措施来减小这一接地电流，熄灭电弧，避免过电压的产生。这种接地方式就是中性点经消弧线圈接地。如图3所示：图3 一相接地时的中性点经消弧线圈接地系统2.1 消弧线圈的工作原理 系统正常运行时，由于三相电压、电流对称，中性点对地电位为0，线圈上电压为0，线圈中没有电流流过。当系统发生单相接地时，流过接地点的电流是接地电容电流IC与流过线圈的电感电流IL之和。由于IC超前UC90，而IL滞后UC90，IC与IL相位相反，在接地点相互补偿。只要消弧线圈电感量选取合适，就会使接地电流减小到小于发生电弧的最小生弧电流，电弧就不会产生，也就不会产生间歇过电压。2.2

5、 消弧线圈的补偿方式根据消弧线圈中电感电流对接地电容电流的补偿程度不同，可以分为全补偿，欠补偿和过补偿三种补偿方式。2.2.1 全补偿： 当IL=IC（L=1/3C）时，接地点的电流为O，这种补偿称全补偿。从补偿观点来看，全补偿应该是最好的，但实际上不采用这种方式。因为系统正常运行时，各相对地电压不完全对称，中性点对地之间有一定电压，此电压可能引起串联谐振过电压，危及电网的绝缘。2.2.2 欠补偿： 当ILIC，即感抗大于容抗时，接地点尚有未补偿的电容电流，这种补偿称欠补偿。这种补偿方式也很少采用。因为在欠补偿运行时，如果切除部分线路（对地电容减小，容抗增大IC减小），或系统频率降低（感抗减小

6、IL增大，容抗增大IC减小），都有可能使系统变为全补偿，出现电压串联谐振过电压。2.2.3 过补偿： 当ILIC即感抗小于容抗时，接地点出现多余的电感电流，这种补偿称过补偿。过补偿可以避免出现上述的过电压，因此得到广泛应用。因为ILIC，消弧线圈留有一定的裕度，也有利于将来电网发展。采用过补偿，补偿后的残余电流一般不超过510安培。运行实践也证明，不同电压等级的电网，只要残余电流不超过允许值（6KV电网，残余电流30A、10KV电网，残余电流20A、35KV电网，残余电流10A）接地电弧就会自动熄灭。 中性点经消弧线圈接地系统，与中性点不接地系统一样，当发生单相接地故障时，接地相电压为零，三个

7、线电压不变，其他两相对地电压也将升高KF(3KF)倍。因此，发生单相接地故障时的运行时间也同样不允许超过2h。配电网中性点接地方式的分类和特点2007/05/18 10:57 A.M.1、我国城乡配电网中性点接地方式的发展建国初期，我国各大城市电网开始简化电压等级，将遗留下来的3kv、6kv配电网相继升高到10kv，解放前我国城市配电网中性点不接地、直接接地和低电阻接地方式都存在过，上海10kv电缆配电网中性点不接地、经电阻接地、电抗接地三种方式并行至今，北京地区10kv系统中性点低电阻与消弧线圈并联接地，上海35kv系统中性点经消弧线圈和低电阻接地2种方式并行至今。但是，从20世纪50年代至

8、80年代中期，我国1066kv系统中性点，逐步改造为采用不接地或经消弧线圈接地两种方式，这种情况在原水利电力部颁发的电力系统过电压保护设计技术规程SDJ7-79中规定得很明确。20世纪80年代中期我国城市10KV配电网中，电缆线路增多，电容性电流相继增加，而且运行方式经常变化，消弧线圈调整存在困难，当电缆发生单相接地故障时间一长，往往发展成两相短路。从1987年起，广州娶庄变电站为满足较低绝缘水平10KV电缆线路的要求，采用低电阻接地方式，接着在近20个变电站推广采用了低电阻接地方式，随着深圳、珠海和北京的一些小区，以及苏州工业园20KV配电网采用了低电阻接地，90年代上海35KV配电网也全面

9、采用小电阻接地方式。20世纪90年代对过电压保护设计规范（SDJ7-79）进行了修订，并已颁布执行，在新规程中，有关配电网中性点接地方式的修改主要有以下几点：1）原规程中规定310KV配电网中单相接地电容电流大于30A是才要求安装消弧线圈，新的规程将电容电流降低为大于10A时，要求装消弧线圈。2）根据国内已有的中性点经低电阻接地的运行经验，对635KV主要有电缆线路构成的系统，其单相接地故障电流较大时，中性点经低电阻接地方式作为一种可选用的方案列入了新规程。3）对于6KV和10KV配电系统以及厂用电系统，单相接地电流较小时，将中性点经高阻接地也作为一种可选择的方案，列入了新规程。4）现有的有关

10、规程对消弧线圈的应用的规定，仅适用于不带电调整分接头，不能自动调节的消弧线圈。这种消弧线圈存在以下问题:A调整不方便，必须退出后才能调分接头；B判断困难，因为没有实时监测电网容性电流，无法对运行状态作出准确判断，因此很难保证失谐度和中性点位移电压满足要求；C随着电网规模的扩大，如果电网运行方式经常改变，要求变电站实行无人值班，手动的消弧线圈不可能始终运行在最佳档位，消弧线圈的补偿作用不能得到充分发挥，也不能总保持在过补偿下运行。近年来，一些科研及生产厂研制生产的自动跟踪补偿的消弧线圈，其电感值的改变方式大致可分为调匝式、调气隙、磁阀式、高短路阻抗变压器式和调容式等类型，这些产品在电力系统的推广

11、应用，逐步取得了一定运行经验。2、电网接地方式的分类电力系统的中性点接地方式指的是变压器星型绕组中性点与大地的电器联结方式。由于对各种电压等级电网的运行指标要求日益提高，电力系统中性点接地方式的正确选择具有越来越重要的实际意义。按照中性点接地方式的不同可划分为两大类：大电流接地方式和小电流接地方式。简单的硕大电流接地方式就是中性点有效接地方式，包括中性点直接接地和中性点经低阻接地。小电流接地方式就是中型点非有效接地方式，包括中性点不接地、高阻接地、经消弧线圈接地等。在大电流接地系统中发生单相接地故障时，由于存在短路回路，所以接地电流很大，会启动保护装置动作跳闸。在小电流接地系统中发生单相接地故

12、障时，由于中性点非有效接地，故障点不会产生大的短路电流，因此允许系统短时间带故障运行。这对于减少用户停电时间，提高供电可靠性是非常有意义的。3、各种运行方式的特点1）大电流接地系统A发生单相接地故障时，接地电流很大；B为避免损坏设备，必须迅速切除接地相甚至三相，供电可靠性低；C对系统绝缘性能要求可相应降低；2）小电流接地系统A发生单相接地故障时，运行系统短时间带故障运行；B对减少用户停电时间非常有意义；C系统带故障运行，容易引发各类过电压，危害绝缘，严重时可发展成单相永久性接地或两相故障；中性点不接地方式，集中性点对地绝缘，结构简单、运行可靠，不需要任何附加设备，投资小，适用于农村10KV架空

13、线路的辐射形或树形的供电网络。采用中性点经消弧线圈接地的方式，在系统故障时，利用消弧线圈的电感电流对接地电容电流进行补偿，使流过接地点电流减小到自行熄灭的范围，可带故障运行2小时。中性点经电阻接地方式，该电阻与系统对地电容构成并联回路，由于电阻是耗能元件，也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件，对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压有一定的优越性。在中性点经电阻接地方式中，电阻值一般较小，在系统单相接地时，控制流过接地点的电流在500A左右，可有的控制在100A左右，通过接地电流来启动零序保护动作，切出故障线路。小电流接地系统单相接地故障判断和处理2007/05/19 08:37 A.M. 1

14、系统接地的特点 电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统（包括直接接地，电抗接地和低阻接地）、小电流接地系统（包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地）。我国366kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统。 在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在潮湿、多雨天气。发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行12h，这也是小电流接地系统的最大优点。但是若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压升高 31/2倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短

15、路，使事故扩大，影响用户的正常用电。还可能使电压互感器铁心严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。同时弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。因此，值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法，当发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除。 2 故障现象分析与判断 (1) 完全接地。如果发生A相完全接地，则故障相的电压降到零，非故障相的电压升高到线电压，此时电压互感器开口三角处出现100V电压，电压继电器动作，发出接地信号。 (2) 不完全接地。当发生一相(如A相)不完全接地时，即通过高电阻或电弧接地，中性点电位偏移，这时故障相的电压降低，但不为零。非故障相的电压升高，它

16、们大于相电压，但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。 (3) 电弧接地。如果发生A相完全接地，则故障相的电压降低，但不为零，非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压，电压继电器动作，发出接地信号。 (4) 母线电压互感器一相二次熔断件熔断。此现象为中央信号警铃响，打出“电压互感器断线”光字牌，一相电压为零，另外两相电压正常。处理对策是退出低压等与该互感器有关的保护，更换二次熔断件。 (5) 电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或一次熔断件熔断。此时故障相电压降低，但指示不为零，非故障相的电压并不高。这是由于此相电压表在二

17、次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路，出现比较小的电压指示，但不是该相实际电压，非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值，并启动继电器，发出接地信号。对策是处理电压互感器高压侧断线故障或更换一次熔断件。 (6) 串联谐振。由于系统中存在容性和感性参数的元件，特别是带有铁心的铁磁电感元件，在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振，并且继电器动作，发出接地信号。可通过改变网络参数，如断开、合上母联断路器或临时增加或减少线路予以消除。 (7) 空载母线虚假接地。在母线空载运行时，也可能会出现三相电压不平衡，并且发出接地信号。但当送上一条线路后接地现象会自行消失。 (8) 绝缘监

18、测仪表的中性点断线时电网发生单相接地。三相电压正常，接地信号已发出。这是由于系统确已接地，但因电压表的中性点断线，故绝缘监测仪表无法正确的表示三相电压情况。此时电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。 (9) 绝缘监测继电器接点粘接，电网实际无接地。接地信号持续发出，三相电压正常，而查找系统无接地，因为绝缘监测继电器接点粘接，未真实反映电网有无单相接地。处理对策是检查绝缘监测继电器有无接点粘接，若出现接点粘接更换绝缘监测继电器。 3 单相接地故障的处理步骤 (1) 发生单相接地故障后，值班人员应马上复归音响，作好记录，迅速报告当值调度和有关负责人员，并按当值调度员的

19、命令寻找接地故障，但具体查找方法由现场值班员自己选择。 (2) 先详细检查所内电气设备有无明显的故障迹象，如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。 (3) 分割电网，即把电网分割成电气上不直接连接的几个部分，以判断单相接地区域。如将母线分段运行，并列运行的变压器分列运行。分网时，应注意分网后各部分的功率平衡、保护配合、电能质量和消弧线圈的补偿等情况。 (4) 再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路，应采取转移负荷，改变供电方式来寻找接地故障点。 (5) 采用保护跳闸、重合送出的方式进行试拉寻找故障点，当拉开某条线路断路器接地现象消失，便可判断它为故障线路，并马上汇报当值调度

20、员听候处理，同时对故障线路的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。 (6) 当逐路查找后仍未找到故障线路，而接地现象未消失，可考虑是两条线路同相接地或所内母线设备接地情况，进行针对性查找故障点。变电所值班员按规定顺序逐条选切线路，应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化，若全选切一遍，三相对地电压指示没有变化，说明不是线路有单相接地故障，是变电所内设备接地。若全选切一遍三相对地电压指示有变化时，应考虑有两条配电线路同相发生单相接地(含断线)故障。 (7) 两条线异名相接地。这种故障多数发生在雷雨、大风、高寒和降雪的天气，主要现象是同一母线供电的两条线同时跳闸或只有一条

21、线跳闸，跳闸时电网有单相接地现象。若两条线都跳闸，电网接地现象消除，或两条线只有一条跳闸，电网仍有接地现象，但单送其中一条时电网单相接地相别发生改变，这是判断的必要依据。 4 处理单相接地故障的要求 (1) 寻找和处理单相接地故障时，应作好安全措施，保证人身安全。当设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内，进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴，戴绝缘手套，使用专用工具。 (2) 为了减少停电的范围和负面影响，在寻找单相接地故障时，应先操作双回路或有其它电源的线路，再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路，然后试拉线路短、负荷重、分支少、用点性质

22、重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉。专用线路应先行通知或转移负荷后再试拉。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时，可先试拉这条线路。 (3) 若电压互感器高压侧熔断件熔断，不得用普通熔断件代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器，这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量，具有限制短路电流的作用。 (4) 处理接地故障时，禁止停用消弧线圈。若消弧线圈温升超过规定时，可在接地相上先作人工接地，消除接地点后，再停用消弧线圈。 5 结束语 经过以上分析可看出，当小电流接地电网发生故障时，运行人员通过绝缘监视装置的报警及仪表指示，就能分析判断出故障的性质从而及时排除故障，确保电网正常

23、安全地运行。 为了减少单相接地故障给电网运行带来的不良影响，值班人员应熟悉有关运行规程，了解设备的运行状况，提高处理问题的能力，出现故障时要沉着冷静认真分析，正确判断并避免故障发展，尽快恢复对用户供电。同时，还要提高配电线路检修人员的技术水平，积极改善设备的运行条件，加强配电线路的检修、维护管理，提高设备的绝缘水平。小电流接地系统的接地选线热 作者：张鑫,王海民|转贴自：本站原创|点击数：276|更新时间：2008-8-29|文章录入：imste2008年第4期 (锡林郭勒电业局,内蒙古 锡林浩特 026000)摘 要：文章介绍了小电流接地系统的特点,结合锡林郭勒地区电网的实际应用对小电流接地

24、系统绝缘监察及选线装置的原理、特点进行了论述。关键词：小电流接地系统；绝缘监察；接地选线中图分类号：TM75S 文献标识码：C 文章编号：10076921(2008)04009602 35kV及以下系统通常采用中性点不接地或经消弧线圈接地系统，该系统正常运行时，三相对地电压等于相电压。发生单相接地时，接地相对地电压小于相电压，其它两相对地电压大于相电压。接地点流过较小的电容电流，因此称此系统为小电流接地系统。小电流接地系统最大的优点是发生单相接地故障时，并不破坏系统电压的对称性，且故障电流值较小，不影响对用户的连续供电，系统可运行12h。但长期运行，由于非故障的两相对地电压升高倍，可能引起绝缘

25、的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。同时，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。因此，当发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除。小电流接地系统发生单相接地故障时会出现零序电流及零序电压，通过检测不同的量就构成了技术特点不同的小电流接地系统绝缘监察及选线装置。目前，小电流接地信号及选线装置的设计判据主要有以下几种：1反映零序电压的大小；2反映工频电容电流的大小、方向；3反映零序电流有功分量；4反映接地时5次谐波分量；5反映接地故障电流暂态分量首半波；6信号注入法；7群体比幅比相法等，本文对锡林郭勒地区电网的小电流接地系统绝缘监察及

26、选线装置谈些认识。1 小电流接地系统发生单相金属性接地时的特点 电网各处故障相对地电压均为零，中性点对地电压值为相电压，未故障相对地电压升高到相电压的倍，即等于线电压；电网中会出现零序电压，零序电压大小等于电网正常工作时的相电压。故障线路与非故障线路出现零序电流，故障线路零序电流3I大小等于所有非接地线路零序电流之和，电容性无功功率的方向为线路流向母线；非故障线路零序电流大小等于本线路对地电容电流，其电容性无功功率的方向为母线流向线路。非故障线路的零序电流超前零序电压90；故障线路的零序电流滞后零序电压90，故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流方向相反，相位相差180。接地故障处的电流大小

27、等于所有线路(包括故障线路和非故障线路)的接地电容电流的总和，并超前零序电压90。2 利用电压互感器构成的绝缘监察装置 锡林浩特一电厂、二电厂及锡林郭勒地区电网早期投运的35kV变电站、110kV变电站，均采用了这种绝缘监察装置。该装置利用接于公用母线的三相五柱式电压互感器，其一次线圈及主二次线圈均接成星形，附加二次线圈接成开口三角形。接成星形的二次线圈供电给绝缘监察用的电压表、保护及测量仪表；接成开口三角形的二次线圈供电给绝缘监察继电器。正常情况下，系统三相电压对称，三相电压之和为零，二次每相绕组电压100V，开口三角每相绕组电压是100/3V，两端电压接近于零，电压继电器不动作。当发生单相

28、接地故障时，一次故障相电压降为0，非故障相电压升高到线电压。二次故障相电压降为0其他两相绕组升高到100V，三个电压表中故障相电压表指示为0，另两相指示线电压，由此得知故障相开口三角绕组电压降到0，其他两相升高到100/V，三角形开口两端电压升高到100V，加在电压继电器上的电压由正常时的0V升高到100V，电压继点器动作发出预告信号。 这种绝缘监察装置投资小，接线简单，操作及运行维护方便；其缺点是只能判断某一电压等级系统有接地，而不能指出故障点所在的线路，所以为了找出故障点，运行人员必须依次短时断开各条线路开关，这样影响了非故障线路的连续供电。近年来随着经济的快速发展，该种无选择性的绝缘监察

29、装置已不适应城乡经济对供电可靠性的要求。锡林郭勒地区电网早期投运的变电站已开始逐步改造，这种绝缘监察装置将逐渐退出使用，被具备选线功能的微机选线装置所替代。3 具有选线功能的微机选线装置 近年来随着电力科技的发展，在综合自动化变电站中小电流接地系统应用了独立的小电流接地选线装置，小电流接地系统的选线问题一直是近年电力系统的一个难题，反映单一判据的选线装置运行中经常发生误判。目前在技术上日渐成熟的市场上形成主导产品的小电流接地系统选线装置多采用“相对原理”、“多重判据”构成，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、接地电阻等的影响。目前选线装置主

30、要基于零序功率方向原理，零序电流的幅值原理等。锡林郭勒地区电网近年来新投运和改造的几座综合自动化变电站中均使用了独立的微机选线装置，220kV锡林浩特变电站、明安图变电站、温都尔变电站使用了BW-ML196H型微机选线装置；110kV东郊变电站使用了MLX620型微机选线装置；西郊变电站使用了 DF3285型微机选线装置；220kV元上都变电站及即将投运的10kV明珠开闭站使用了HY-ML2000型微机选线装置，根据实际运行情况这些装置运行安全可靠，故障选线基本准确。下面以河北博为BW-ML196H型微机选线装置和北京华星HY-ML2000型小电流接地系统保护装置为例对微机选线装置原理、功能及

31、特点进行介绍。 河北博为BW-ML196H型微机选线装置采用谐波分析法，结合暂态过程的小波分析法与稳态过程的零序能量法，采用微机实现智能选线方法，消谐采用数字技术提取谐振时零序电压的振幅、频率特征控制触发可控硅导通。其工作原理如下：当小电流系统发生单相接地时，故障线零序电流为其它非故障线零序电流之和，原则上它是这组采样值中最大的，但由于电流互感器误差、信号干扰以及线路长短差别悬殊，有可能在排序时排在第二、第三位，但不会超过前三，这一步为初选，所选用的原理是相对概念（在现行运行方式下，取前三个最大的）。第二步，在前三个信号里，采用相对概念即利用电流之间的方向或电流与电压之间的超前与滞后关系，进一

32、步确定是前三个中哪一个故障，还是母线故障，相对的相位关系允许角度误差在85之间，而零序电流二次侧幅值可在1-100mA之间变化。由于采用双重判据，而且使用的都是相对原理，克服了运行方式变化、接地电阻及线路长短的影响，并且不需整定。小波分析法利用接地初试的一段波形,每条线路由于长短不一，阻抗值不同导致暂态过程中零序电流所含的谐波分量不同，线路越短，高频分量越多。小波分析法提取某一段频率段的谐波分量后，各支路的零序电流分布也满足上述结论。而且，突出的优点是，这种分析法能克服消弧线圈和电流互感器不平衡的影响，这是因为，消弧线圈在暂态过程中还未起作用，而电流互感器不平衡电流分量已被滤去（选择频段时去掉

33、基波分量），因而达到很好的效果。 华星HY-ML2000型小电流接地系统保护装置原理是用电流(消弧线圈接地采用五次谐波)方向判断线路，选电流最大的三条线路在进行方向比较，从而解决了零序电流较小、各种装置LH误差、测量误差、电力电缆潜流、消弧线圈、电容充放电过程等影响，能正确判别或切除故障线路，其装置特点是针对中性点不接地、经消弧线圈接地和经电阻接地的接地方式，采用自适应的选线算法，提高了选线的准确性，避免了误启动。集选线与保护为一体，动作于信号和跳闸自由选择。 综上所述锡林郭勒地区电网早期投运的发电厂、变电站利用电压互感器构成的绝缘监察装置已不满足供电可靠性的要求，大部分已被微机选线装置所替代

34、，新投运的变电站全部选择了微机选线装置，随着技术的进步，小电流接地选线系统的功能将逐渐完善，新一代具有准确选线及定位的小电流微机选线装置将在电网中普及，将大大提高电网的供电可靠性。参考文献1 范锡普.发电厂电气部分M.北京：中国电力出版社，1995.2 湖南电力学校.发电厂变电站电气设备M.北京：水利电力出版社，1983.3 焦旭升.小电流接地选线原理分析J.发电设备，2002配电网中性点接地方式的几个问题的讨论（摘）2007/12/13 01:32 P.M.1 中性点接地方式 我国早期曾规定：将电力系统中性点接地方式分为大接地短路电流系统和小接地短路电流系统两类。因电流大小难以用电力系统中性

35、点接地方式分类来明确界定，因此改成分为中性点有效接地系统和中性点非有效接地系统。电力系统中性点有效接地，包括直接接地或经低值电阻器或低值电抗器接地，并要求全系统的零序电抗(X0)对正序电抗(X1)之比(X0/X1)为正并低于3，零序电阻(R0)对正序电抗(X1)之比为正并低于1。反之为中性点非有效接地系统。电力系统中性点非有效接地，包括谐振(消弧线圈)接地和不接地。2 配电网中性点不同接地方式的优缺点配电网中性点与参考地的电气连接方式，按运行需要可将中性点不接地、经消弧线圈接地、经（高、中、低值）电阻器接地、经低值电抗器接地及直接接地等。这些中性点接地方式各具独有的优缺点。2.1 配电网中性点

36、不接地的优缺点配电网中性点不接地是指中性点没有人为与大地连接。事实上，这样的配电网是通过电网对地电容接地。中性点不接地系统主要优点：a电网发生单相接地故障时稳态工频电流小。这样 如雷击绝缘闪络瞬时故障可自动清除，无需跳闸。 如金属性接地故障，可单相接地运行，改善了电网不间断供电，提高了供电可靠性。 接地电流小，降低了地电位升高。减小了跨步电压和接触电压。减小了对信息系统的干扰。减小了对低压网的反击等。b经济方面：节省了接地设备，接地系统投资少。中性点不接地系统的缺点：a 与中性点电阻器接地系统相比，产生的过电压高（弧光过电压和铁磁谐振过电压等），对弱绝缘击穿概率大。b 在间歇性电弧接地故障时产

37、生的高频振荡电流大，达数百安培，可能引发相间短路。c 至目前为止，故障定位难，不能正确迅速切除接地故障线路。2.2 配电网中性点谐振（消弧线圈）接地的优缺点配电网中性点谐接地是指配电网一个或多个中性点经消弧线圈与大地连接，消弧线圈的稳态工频感性电流对电网稳态工频容性电流调谐，故称谐振接地，目的是使得接地故障残流小，接地故障就可能自清除。因此，中性点不接地系统的优点，中性点消弧线圈接地系统全有并更好些。同样地，中性点不接地系统的缺点，中性点消弧线圈接地系统亦全有仅是出现最大幅值弧光过电压概率小些。这是因消弧线圈降低了单相接地时的建弧率。消弧线圈接地方式的使用是否成功很大程度上还取决于消弧线圈，跟

38、踪系统，选线装置本身的可靠性。2.3 配电网中性点直接接地的优缺点配电网中性点直接接地是指配电网中全部或部分变压器中性点没有人为阻抗加入的直接与大地（地网）充分连接。使该电网处达到R 0X1和X0 / X13。中性点直接接地系统的优点有：a 内部过电压较低，可采用较低绝缘水平，节省基建投资。b 大接地电流，故障定位容易，可以正确迅速切除接地故障线路。中性点直接接地系统的缺点有：a 接地故障线路迅速切除，间断供电。b 接地电流大，地电位上升较高。这样：l 增加电力设备损伤。l 增大接触电压和跨步电压。l 增大对信息系统干扰。l 增大对低压网反击。2.4 配电网中性点电阻器接地的优缺点配电网中至少

39、有一个中性点接入电阻器，目的是限制接地故障电流。中性点经电阻器（每相零电阻R0Xc0每相对地容抗）接地，可以消除中性点不接地和消弧线圈接地系统的缺点，即降低了瞬态过电压幅值，并使灵敏而有选择性的故障定位的接地保护得以实现。由于这种系统的接地电流比直接接地系统的小，故地电位升高及对信息系统的干扰和对低压电网的反击都减弱。因此，中性点电阻器接地系统具有中性点不接地及消弧线圈接地系统或直接接地系统的某些优点，也多少存在这两种接地方式的某些缺点。按限制接地故障电流大小的要求不同，分高、中、低值电阻器接地系统，具体的优缺点亦不同。2.4.1中性点高值电阻器接地系统的优缺点中性点高值电阻器接地系统是限制接

40、地故障电流水平为10A以下，高电阻接地系统设计应符合每相零序电阻R 0Xc0（每相对地容抗）准则，以限制由于间歇性电弧接地故障时产生的瞬态过电压。优点： a 可防止和阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压，在2.5PU及以下。 b 接地电流水平为10A以下，减小了地位升高。 c 接地故障可以不立即清除，因此能带单相接地故障相运行。缺点：使用范围受到限制，适用于某些小型610KV配电网和发电厂厂用电系统。2.4.2 中性点低值电阻器接地系统的优缺点为获得正确迅速切除接地故障线路，就必须降低电阻器的电阻值。优点：a 内过电压（含弧光过电压、谐振过电压等）水平低，提高网络和设备的可靠性。b 大接地电流

41、（1001000A），故障定位容易，可以正确迅速切除接地故障线路。缺点：a 因接地故障入地电流If=1001000A，地电位升高比中性点不接地、消弧线圈接地、高值电阻器接地系统等的高。 b 接地故障线路迅速切除，间断供电。2.4.3中性点中值电阻器接地系统的优缺点为了克服高值和低值接地系统的弊端而保留其优点，而采用中值电阻。接地故障电流控制在50100A，仍保留了内过电压水平低、地电位升高不大、正确迅速切除接地故障线路等优点，并亦具有切除接地故障线路间断供电等缺点。3 我国城市配电网中性点经消弧线圈接地方式存在的问题近年来，随着我国电力工业的迅速发展，城市配电网的结构变化很大，在馈电线路中电缆

42、所占的比重越来越大，中性点经消弧线圈接地运行方式的一些问题日渐暴露。随着配网电容电流的迅速增大，很难保证消弧线圈在一定脱谐度下过补偿运行。主要原因为：（1）消弧线圈的调节范围有限，一般为1：2，不适合工程初期和终期的需要。（2）消弧线圈各分接头的标称电流和实际电流误差较大，有些甚至可达15%，运行中就发生过由于实际电流值与铭牌数据差别而导致谐振的现象。（3）计算电容电流和实际电容电流误差较大，多数变电站是电缆和架空线混合的供电网络，准确而及时的掌握配电线路的长度是很难做到的，而且电缆型号繁多，单位长度的电容电流也不尽相同。（4）有些配电网在整个接地电容电流中含有一定成分的5次谐波电流，其比例高

43、达5%15%，即使将工频接地电流计算得十分精确，但是对于5%15%接地电容电流中的谐波电流值还是无法补偿的。综上所述，以电缆为主的配电网，当发生单相接地故障时，其接地残流较大，运行于过补偿的条件也经常不能满足。电缆为主配电网的单相接地故障多为系统设备在一定条件下由于自身绝缘缺陷造成的击穿，而且接地残流较大，尤其是当接地点在电缆时，接地电弧为封闭性电弧，电弧更加不易自行熄灭（单相接地电容电流所产生的弧光能自行熄灭的数值，远小于规程所规定的数值，对交联聚乙烯电缆仅为5A），所以电缆配电网的单相接地故障多为永久性故障。由于中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统，发生单相接地永久性故障后，接地故障

44、点的检出困难，不能迅速检出故障点所在线路。这样，一方面使系统设备长时间承受过电压作用，对设备绝缘造成威胁，另一方面，不使用户断电的优势也将不复存在。在中性点经消弧线圈接地系统中，过电压数值较高，对设备绝缘造成威胁。(1)单相接地故障点所在线路的检出，一般采用试拉手段。在断路器对线路试拉过程中，有时将产生幅值较高的操作过电压，（2）中性点经消弧线圈接地系统和中性点不接地系统相比，仅能降低弧光接地过电压发生的概率，并不能降低弧光接地过电压的幅值，（3）中性点经消弧线圈接地的系统在某些条件下，会发生谐振过电压。由于上述原因，另外由于电缆为弱绝缘设备，例如10kV交联聚乙烯电缆的1分钟工频耐压为28k

45、V，比一般设备低20%以上，所以电缆在单相接地故障在故障点检出过程中，由于工频或暂态过电压的长时间作用，常发展成相间故障，造成一线或多线跳闸。单相接地时，非故障相电压升高至线电压甚至更高，在不能及时检出故障点线路情况下，无间隙金属氧化物避雷器（MOA）长时间在线电压下运行，容易损坏甚至爆炸，此类事故前些年并不鲜见。提高MOA的额定电压后，虽然可以大幅度的降低此类事故的发生，但在MOA阀片特性没有明显改善的情况下，势必使MOA在雷电冲击电流下的残压升高，降低了保护性能。另外，中性点经消弧线圈接地系统发生弧光接地过电压、谐振过电压时，过电压作用时间有可能较长，MOA由于动作负载问题，一般并不要求M

46、OA限制此类过电压。这使MOA 的限压作用降低，优势减弱，不利于MOA在配电网的推广使用。4 配电网中性点经低值电阻器接地人们关注的几个问题41关于可靠性41.1 供电可靠性的要求和影响供电可靠性的因素：根据我国供电可靠性管理的有关规定，判断供电可靠性高低主要有三个指标：停电频率、停电持续时间及少供电量。这些指标与许多因素有关，有计划停电原因，也有故障停电原因，影响10kV配电网供电可靠性指标的主要原因基本集中在用户影响、气候因素、市政建设、设备老化四个方面。应该说，10kV配电网中性点接地方式的不同对10kV配电网供电可靠性的影响是综合的，配电网中性点接地方式改变后，就某一种故障原因来讲可能会增加故障几率，就另一种故障原因来讲可能会减少故障几率或不受影响。为了提高供电可靠性，应该根据接地方式对故障的影响采取一些措施。4.1.2中性点接地方式对供电可靠性的影响：众所周知，配电网中性点不接地或经消弧线圈接地方式与中性点经小电阻接地方式比，最大的优点是在发生单相接地故障时，如果是瞬间故障，当系统电容电流或经消弧线圈补偿后的残余电流小到自行熄灭的程度时，则故障可自行消除，如果是永久故障，该系统可带单相接地故障运行2小时，获得足够