何满，梁庆光

(广西电网有限责任公司南宁供电局，广西　南宁　530029)



配电网小电流接地选线情况分析及提升措施

何满，梁庆光

(广西电网有限责任公司南宁供电局，广西南宁530029)

针对小电流接地选线装置实际运行中的正确率普遍偏低的问题，分析了配电网中性点接地方式及小电流接地选线中存在的问题。从技术和管理两个方面提出了提高小电流接地故障选线准确率的措施和建议。

配电网，单相接地，选线，消弧线圈

1　引言

“小电流接地系统”属于中性点非有效接地系统，也称为中性点不直接接地系统，主要有中性点不接地系统、经消弧线圈接地系统(谐振接地系统)两种[1]。目前，配电网采用以中性点经消弧线圈接地为主的小电流接地系统。经消弧线圈接地方式能自动消除瞬时的单相接地故障，具有跳闸次数少、能降低故障电流的优点，但也存在一些缺点：如，经消弧线圈接地系统，单相故障时假如小电流接地选线装置不跳闸，系统将长时间承受过电压，对设备绝缘水平要求高。此外，目前各种原理的小电流选线装置在实际运行中准确率并不高，特别是在高阻接地和弧光接地情况下，准确率更低。在消弧线圈补偿故障电流的作用下，故障残流小，配网智能终端难以检测分辨接地故障电流，导致配网自动化系统因无法获取接地故障信息而失效。

经消弧线圈接地的系统，当发生人身直接接触电击时，配合消弧线圈快速补偿可大为减小流经人体的电流及流经时间，但考虑到补偿后的残流在5～10A内[2]，仍然可能已经对人体造成伤害。当发生经过渡电阻电击时，消弧线圈的补偿性能克服高电阻能力很强，且补偿速度远比小电阻系统跳闸速度快，在存在过渡电阻的情况下可能使得流经人体的电流不足以造成伤害。

我国电力规程规定，发生单相接地故障时，小电流接地系统可带故障继续运行1～2h，这样能够提高供电的可靠性，因而得到了广泛的应用。但是，系统带单相接地故障运行时，对人身、设备以及电网系统的稳定都存在危害隐患。因此必须及时找出故障线路并尽快排除故障，从技术上保证电网的安全运行，提高供电可靠性。

由于小电流接地系统发生单相接地时，故障电流非常小，加之配电网结构复杂、运行方式多变、过渡电阻影响，使配电网的单相接地故障选线准确性受到诸多限制，给快速、准确隔离故障造成困难。因此，根据配电网结构、单相接地故障特点、供电可靠性、人身及设备安全，研究配电网中性点接地方式、接地选线装置运行策略、选线装置选用及改造，实现配网接地故障的快速、准确可靠选线，提高供电可靠性，将具有重要的现实意义。

2　配电网接地选线存在问题

2.1部分小电流接地选线装置选线正确率偏低

统计数据表明，小电流接地选线装置实际运行中的正确率普遍在50%～70%，主要是受消弧线圈补偿电流、高阻接地等因素影响选线效果，此外，线路零序电流采样不准确(精度低、极性不正确、间隔不对应、屏蔽线的接法等)、装置参数设置、远动信息转发不正确等情况也会影响小电流接地选线装置的选线结果及监控。小电流接地选线装置厂家多、原理多样，而且部分厂家产品应用少，普遍存在技术支持欠缺，售后服务不到位，备品备件无库存等问题。

按稳态选线法[1-3]、暂态选线法[4-6]、注入信号法[7-8]进行归类，某市供电公司选线相应的选线正确率见表1。

表1　按选线原理统计的选线装置正确率

2.2部分变电站出线电容电流过大，消弧线圈补偿能力有限

随着变电站10kV出线规模扩大及电缆应用增多，10kV出线电容电流逐渐增大，根据目前小电流接地选线装置显示的系统电容电流，部分变电站消弧线圈补偿能力达已到极限，甚至无法达到过补偿的要求。消弧线圈补偿能力不足时，将无法实现对系统电容电流的过补偿，严重时残流过大使得接地电弧不易熄灭，从而引起弧光过电压，可能对系统中绝缘薄弱的设备造成损害。

2.3线路单相接地故障排查时间长

由于历史原因，电网大部分小电流接地选线装置不具备跳闸功能，仅能发告警信号。若要改造成具备跳闸功能的，需要增加跳闸箱、二次控制电缆等。变电站的小电流接地选线装置仅投入告警信号，采用人工试拉路方法选择故障线路查找故障点，但是由于选线装置正确率不高，拉路次数平均3次才能够将故障线路隔离。

2.4部分厂站未装设小电流接地选线装置

经统计，部分变电站的10kV出线发生单相接地故障较多，由于未装设小电流接地选线装置的，当出线发生单相接地时，仅靠人工拉路排查，排查时间长，接地故障不能得到及时处理。

2.5个别厂站小选线装置原理类型应用不恰当

某站35kV侧为中性点经消弧线圈接地系统，35kV侧的小电流接地选线装置为保定华源的HYX196，其选线原理仅是传统的零序电流比幅比相法、零序无功功率方向法，这种选线法仅适用于中性点不接地系统，在中性点经消弧线圈接地系统中将失效。

3　提升选线正确率的措施及建议

3.1配网系统中性点接地方式建议

建议开展接地方式研究，制定接地方式选择原则，选择适合中压配电网的中性点接地方式。选取试点变电站，开展10kV系统中性点经小电阻接地试点工作，积累小电阻接地系统运行经验，收集小电阻系统下，单相接地故障跳闸率、重合成功率及对供电可靠性影响等相关数据。同时也可开展多模接地方式试点，研究多模接地方式的适用性、可靠性。

3.2小电流接地选线装置运行策略建议

在排除零序电流回路缺陷、装置设置不正确、远动信息转发不正确等影响后，建议可将小电流接地选线装置投入跳闸功能，以提高线路单相接地故障切除时间，及时消除对人身安全、设备安全的影响，并通过保护装置重合闸或人工遥控合闸方式弥补小电流接地选线装置选线不正确对供电可靠性的影响。

3.3小电流接地选线装置选型建议

通过统计分析及先进供电局的实际运用情况，与消弧线圈控制器配合使用的残流增量法具有运用范围广、利于瞬时故障灭弧、选线正确率较高的特点。此外，残流增量法对CT极性无要求，也能消除CT测量误差带来的影响。因此，按目前的技术水平，对于新建变电站，建议采用能与消弧线圈控制器配套使用、采用残流增量法原理的小电流接地选线装置。

3.4小电流接地选线装置提升选线正确率的管理措施

(1)加强并网管理

严格按小电流接地选线装置技术规范、检验规范开展可研、初设审核、投运前验收工作，确保小电流接地选线装置功能配置、二次回路完善，各线路间隔零序CT接线正确、零序CT安装质量符合标准要求，远动信号传发正确。

(2)加强日常管理

持续开展小电流接地选线装置选线情况统计。按月对各站小电流接地选装置选线情况进行统计，对选线情况异常的开展排查，确保装置运行正常、二次回路正确、远动信号回传正确。

(3)开展专项整改

对目前在运的小电流接地选线装置开展全面梳理。对不具备跳闸功能的小电流选线装置开展改造工作，增加跳闸箱、二次控制回路。对零序电流回路接线不正确、无零序CT的间隔，结合线路间隔停电，开展零序CT、回路整改工作。对于信号注入法原理的小电流接线选线装置，出线未安装信号探测器的，结合线路间隔停电，加装信号探测器。

4　结束语

小电流接地选线关系到电力系统安全稳定运行，提高选线的准确率需要从技术和管理两个方面采取切实可行的措施。

[1]束洪春.配电网络故障选线[M].北京：机械工业出版社，2008：1-33.

[2]要焕年.电力系统谐振接地[M].北京:中国电力出版社,2000.

[3]肖白，束洪春，高峰.小电流接地系统单相接地故障选线方法综述[J].继电器,2001，29(4)：16-20.

[4]王伟，焦彦军.暂态信号特征分量在配网小电流接地选线中的应用[J].电网技术，2008，32(4)：96-100.

[5]张艳霞，陈超英，赵杰辉,等.配电网单相接地故障选线的一种新方法[J].电网技术，2002，12(11)：21-24.

[6]毛鹏，孙雅明，张兆宁，等.小波包在配电网单相接地故障选线中的应用[J].电网技术，2004，21(6)：9-14.

[7]桑在中，张慧芬，潘贞存.用注入法实现小电流接地系统单相接地选线保护[J].电力系统自动化，1996，20(2)：11-12.

[8]潘贞存，张慧芬，张帆，等.信号注入式接地选线定位保护的分析与改进[J].电力系统自动化，2007，31(4)：71-75.

梁庆光，工程师，主要从事继电保护专业管理工作。

Analysis of Small Current Earthed Line Selection of the Distribution Network and Its Improvement Measures

HEMan,LIANGQing-guang

(Nanning Power Supply Bureau,Guangxi Power Grid Co.,Ltd.,Nanning 530029,China)

For the low validity of small current grounding fault line selection device in practical running,this paper analyze the style of distribution network′s neutral poin′s grounding way and small carrent grounding fault line selection problems.Some measures and suggestions of improving small current grounding fault line selection validity are put forward in view of technology and management.

distribution network;single phase grounding fault;line selection;arc suppression coil

1004-289X(2016)02-0011-03

TM72

B

2016-01-15

何满，工程师，长期从事电力系统运行和继电保护专业管理工作；