采用暂态原理配合中值电阻的小电流接地选线技术
发布时间：2024/01/29
1、概述
我国城乡配电网中，中性点一般采用不接地，经消弧线圈接地或经电阻接地方式，中性点不接地或经消弧线圈接地系统，单相接地后，系统仍可带故障运行，这是小电流接地系统的优点，但其故障电流小，使得接地选线的矛盾较为突出，尤其现在消弧线圈的普遍应用，传统基于稳态原理的选线方案局限性很大，问题日益严重；基于暂态原理的选线方案日益受到重视，并在实际运行中取得了良好的使用效果；另外中值电阻的选线方案也在工程实际中取得应用，实接地可以满足选线的要求。两种方法都有优点，也有其不足，本文提出了采用暂态原理与中值电阻配合的选线方案，可以完善的解决小电流接地选线的难题，同时大大降低了因中值电阻投入造成事故扩大的风险。
2、单一方案各自的优点及局限性
以系统暂态信号作为选线判据具有如下优点：
1、不受消弧线圈的影响
消弧线圈对于暂态量中丰富的高频信号相当于开路，单相接地故障暂态电流中包含：由故障相电压骤减引起的放电电容电流。另外还有消弧线圈及线路电感等产生的暂态感性电流，由消弧线圈产生的暂态感性电流具有滞后特性，对暂态过程基本不产生影响。
2、暂态信号幅度强，分辨率高
接地故障初始阶段产生暂态高频振荡电流，其幅度可达工频稳态电流的十几倍甚至几十倍，频率可达到上千赫兹，幅度强，信号丰富。
3、对弧光接地工况的选线效果好
现场单项接地故障中，过渡过程产生高幅值的高频振荡电流，使故障点产生电弧游离，产生持续性电弧或间歇电弧接地，一般认为电弧在接地电流过零时熄灭，而在电压接近峰值时重燃，弧光接地在单相接地故障中普遍存在，而在瞬间接地及间歇性接地时，接地工况更表现为弧光接地。在弧光接地工况下，基于稳态的选线原理失灵。
4、对瞬间接地及间歇性接地效果好
随着微电子及计算机技术的发展，基于暂态原理的选线装置应用故障录波技术，准确捕捉接地暂态过程，记录暂态波形完全可以捕捉到时间很短的接地故障，对于在恶劣天气或系统故障隐患所带来的持续瞬时间歇性接地更具有突出的优势，并且对于安装有消弧柜的系统可以准确选线。
中值电阻选线短时间加大了故障电流，实接地情况可以可靠的选出接地线路，可以做到重复判断，通过选择适当的电阻值，对于高阻接地可以做到准确判断。
两种选线原理的缺点如下：
采用暂态原理：须要可靠的捕捉接地的暂态过程，不能做到重复判断；
中值电阻原理：1、投入中值电阻会瞬间加大接地电流，系统不能可靠息弧的风险大大增加；2、对瞬时接地及间歇性瞬时接地没有效果。
3、成套方案的优势
针对两种原理的优点和不足，提出以暂态原理为基础，中值电阻选线为后备的成套解决方案，可以安全可靠完善的解决小电流接地选线这一难题，其优点如下述：
采用中值电阻法，当系统发生接地时，经过一定的延时，如果是接地，电脑控制中值电阻短时投入（一般为1秒），加大接地阻性电流，一般控制为几十安培，判线完成后，中值电阻退出；这样造成每次判线都要冒着弧光重燃及事故扩大的风险，我们假定这种风险的概率为100%；而采用暂态原理与中值电阻配合的方法，90%以上的故障都可以在不需要投入中值电阻的情况下准确选线，如特殊情况，暂态选线未能正确动作。重复判断再人工或遥控启动用中值电阻选线，这种方案的风险的概率就可以降到10%以下，大大提高了接地事故的安全性。
采用用中值电阻法，完全可以调整电阻值，解决很高的高阻性接地故障选线。
对于瞬时性接地及间歇性瞬时接地，暂态原理完全可以补充单纯中值电阻法的不足，因为采用了故障录波技术，完全可以捕捉非常短的瞬时接地故障。