小电流接地选线分析

小电流接地选线分析

齐金伟

国网江西省电力有限公司南昌供电分公司 江西南昌 330095

摘要：随着我国电力系统的不断发展，小电流接地选线装置在电力系统的应用中得到了普遍认可。 小电流接地选线装置的最大优点就是当电力系统出现单相接地等问题的时候吗，电压不会因此而失效，而且较小的故障电流也会对电力设备起到一定程度的保护作用。目前我国小电流接地选线装置是在谐波分量产生和稳态分量法的基础上演进的。本文主要对小电流接地选线准确性的影响因素以及提高选线率的方法进行研究与分析。

关键词：小电流 接地选线 选线装置 准确性

1影响小电流接地选线准确性因素分析

1.1单相接地故障的复杂性

单相接地会产生多种故障。在单相接地故障中，需要从零序暂态分量和工频稳态分量来测量零序电流。虽然在检测过程中发现稳态分量的信号非常微弱，但由于工频稳定分量的优点，它是长期稳定的。当暂态信号和故障稳态严重降低时，需要明确哪些故障线路属于稳态故障信号。在我国电力系统中，很多选线装置都是在工频稳态分量的基础上进行研究分析的，而对暂态分量的分析往往被忽略，因此，从小电流接地系统的角度来看，暂态分量是不可小觑的分量，这个分量的结果甚至是稳态分量的数百倍，如图1所示。

在故障线路中，非故障线路和零序暂态电流有很大的不同，这对于故障线路的检测和分析具有重要意义与价值。所以复杂的单相接地故障与单选线装置的冲突是影响选线精度的重要因素。

图1零序暂态电流录波图

1.2零序电流测量的干扰

在测量零序电流的过程中会有很多干扰因素，故障信号因此产生的误差会严重影响小电流接地选线的准确性。由于大多数变电站本身就坐立于电磁干扰的磁场之中，很有可能会由于电磁突然发生变化等问题给检测零序电流故障信号造成巨大干扰；电力系统自身就有无法保证负荷实时处于平衡状态，这会导致回路电流在测量过程中不可避免的产生零序电流，倘若发生这种情况也会对接地电容电流产生一定程度的干扰；如果系统线路中有三项参数没有保持一致，那么各项电流之间的差异性就比较大，特别是电缆的摆放顺序、长度偏差等都会让电缆的阻抗相差比较大，此时零序电流也会比较大，严重影响故障数据的测量与分析。

1.3零序电流互感器误差的影响

零序电流的方向以及大小都可以作为小电流接地选选的参考依据，因此零序CT由于自身特性的影响会产生一定的误差，必将会对选线准确率造成影响。当前很多产生的测量误差都是由于CT检测精度不够高高职的，特别是当接地电容电流比较小的线路中进行电路系统的零序电流测量过程中，CT精度比较低的情况下，相角和变比误差都会比较大，如果是发生在同一个变电站中再次出现型号差异，那这种情况下的误差会更大；当高阻接地电容电流比较小的情况下，零序CT非常准确性就会导致CT二次负载特性无电流输出。

1.4小电流接地选线原理

选线原理不同，选线精度也会相应不同。如果发生单相接地故障，在选型方法中需要进一步考虑消弧补偿方式和故障类型，以保证选线的准确性。小电流接地的电流选择原则主要有谐波分量产生法、小波分析法、幅值比较法和相位比较法、零序功率方向法等。选线原则有很多，但总的来说可以简单分为接地时用比幅比分析法提取暂态电流，以及接地前零序电流特性的分析判断。例如，在幅值比较法的应用过程中，故障线路的零序电流和正常线路的零序电流存在反相问题，零序电压滞后90^o。这个原理可以帮助工作人员进行线路检测。接线故障后，用最大零序电流开路检测接地线；小波分析法将非故障和故障开路暂态电流信号通过比较分析的方法来判断接地线，更适用于电弧接地检测过程，这主要是基于暂态电流较多，这会使线路故障的判断更加准确。

2提高小电流接地选线率的方法探析

2.1网格化选线法

进入21世纪以来，电力系统借助各种信息技术手段不断优化选线方案。网格化选线方法是利用中性点绕过消弧线圈，在不接地系统时对线路进行连续判断。使用网格法选线前，应先设置与选线相关的网络环境，如在网络运行中设置遥信数量等。例如，选择合适的进出线，获取每条线路的相关信息状态，并据此掌握线路的数据信息和电网的拓扑结构。

当电力系统发生故障时，根据系统的实际电压参数、故障电流和检测到的网络状态，将每条线路的实际观测值与相应的参考值进行比较。一般情况下，非故障线路的值与对应的参考值基本相同，但故障电流与其对应的参考值相差较大。在选线的时候一定要有机结合选线必须考虑的各个要素，提高小电流接地的选线准确率。在我国当前发展阶段，各个电网的实时运行状态都可以通过固定网络系统进行及时查询，非常便捷。

通过大量的实际案例可以看出，电网选线方法得到了各电力公司的高度认可，广泛应用于配电网、自动化配电站、电厂等领域。消除电弧线圈等补偿也可灵活采用电网技术。

2.2智能型比幅比相法

这种选线方式的工作原理是及时记录母线零序电压值、零序电流的下降和上升以及相位数据。通过电力系统提供的相关数据可知，故障线路中只有零序电压和零序电流两个数值相差90o在科学上是合理的。当相关工作技术人员在观察零序电流的时候，可以明显发现非故障电路和故障电路的流动方向完全相反。因此，采用智能幅相比较法可以提供很多有用的信息，对数据进行定向分析，可以有效保证小电流接地选线的安全性、可靠性和正确性。

2.3科学运用信息技术，综合运用多种选线方法

不同选线方法的原理不同，其优势也各不相同，对于不同的故障类型应该恰当使用更为合理的选线原理，在信息技术发展如此迅速的而今天，应该综合运用科学信息技术以及多种有效方法，在相对复杂的故障类型之中也可以对选线这一工作做的得心应手。首先需要专业工作人员全面考察管辖区域范围之内的配电网运行状况，见图2，当明确选线装置的精确度、规格以及型号之后，仔细进行数据分析，对管辖区域范围之内的多发单相接地故障类型进行详细的总结合分析，这些有用的数据可以作为将来分析选线原理提供非常重要的参考价值，让各个模块按照规定的时间和操作流程顺利完成检测任务。然后再适当调整单纯工频稳态分量选线原理的具体应用形式，使用小波分析法认真分析零序暂态分量，进一步加测非故障线路和故障线路之间的数据差别，提高采样速度以及选线装置的灵敏度。

图2选线技术一体化模块设计

2.4加强对零序CT应用的重视程度

在零序CT的应用方面需要使用高准确性的专用零序CT，有效保证零序CT上下线具有更广泛的测量范围，最佳的零序CT就是可以达到最大电容电流，能够满足下线的0.2A要求以及上限的80%，这样就可以大大降低CT二次值误差。另一方面还应该努力可选线装置所应用的零序CT二次电流所产生的多项干扰，特别是电磁效应造成的干扰，可以通过使用在电缆中增加屏蔽装置的方法解决这一干扰问题，在屏蔽前后两端都及时进行合理的接地处理；在架空电线网中零序CT也会因为电流不平衡产生干扰问题，因此也要注意屏蔽三项CT组合中的不平衡电流，降低零序电流导致的各种干扰情况。

3结语

为提高选线精度，在选线装置的应用中还需要注意常见的变量影响因素，通过对随机系统运行方式、电压状态等进行实时管理。 信息自动监控系统，并将其转化为可控常数，从而减少过多的不可控因素。

参考文献

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[2] 尹延麒. 110kV变电站运行模式改变后小电流接地系统自动跟踪补偿消弧线圈的应用分析[J]. 2022(22).

[3] 卫永琴, 鞠凯, 王潇龙,等. 变分模态分解在小电流接地系统故障选线中的应用[J]. 2022(11).