刘彦敏
[摘 要]随着社会经济文明快速发展，用户对供电质量的要求成倍增加，小电流接地方式愈来愈受到电力部门的推崇。本文对小电流接地系统进行了简单分析，从而引出小电流接地选线装置的应用重要性和应用情况，最后总结了小电流接地选线装置的相关工作原理。
[关键词]小电流接地系统；小电流接地选线装置；原理
中图分类号：S244 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）04-0157-01
引言
电网小电流接地选线装置是电力行业发展的重要体现之一，这种装置在出现单相接地故障时，不仅不会影响系统电压的对称性，还会因为其电流相对较低，实现对供电设备的保护，因此该装置在当前的电网安装中是较为常见的。当前仍然将小电流接地选线装置作为电力行业的研究项目，引起大家的关注。先进的小电流接地选线装置，能够在短时间内快速、准确的找到故障线路，并发出语音警报，对于提升工作人员的工作效率，促进电网的正常运行有积极的推动作用。
1、小电流接地系统
小电流接地系统在我国35kV及以下的电压等级电网中应用广泛，使用较多的小电流接地系统主要包括三种方式，即中性点不接地，经消弧线圈接地和经电阻接地。小电流接地系统的优点表现为，如果一旦发生单相接地故障则不需要对故障部分进行立即断开，突出优点是还可以维持相关企业或个人的供电，在一定程度上保证了电力系统供电的稳定性。小电流接地系统的缺陷在于电力系统安全运行规程规定接地故障后，只有一到兩个小时的可持续运行时间，这时工作人员要对已发现的接地故障做到迅速消除，为了避免由于系统非故障相对地电压长期升高的现象出现，进而发展为多相接地短路故障，这会威胁到设备地绝缘，此时若工作人员不及时处理，则会出现两相短路故障，而且还会由于弧光放电引起全系统过电压，因此加强小电流接地选线装置的应用十分重要。
2、小电流接地选线装置的应用
2.1 在中性点直接接地系统中的应用
变电站出线一般都采用的电缆出线，需要全部装设小电流接地选线装置，由于在接地时都能产生零序电流，且具有零序通道，对于地处偏远的农村变电站，一般经电缆出线再经架空线路送出，沿途地貌变化复杂，多有竹林、树术，设计线径小，极易发生单相接地。经多年的实践证明，在雷雨、大风天气时，发生单相接地的机率特别大，小电流接地选线装置能及时判别，值班人员根据小电流接地选线装置的判别能及时、准确的处理故障。
2.2 在中性点不接地系统中的应用
对于中性点不接地系统，特别是采用电缆出线而且有出线距离比较长的，当某相邻出线产生接地故障的时候，非故障长线路也会产生大的零序电流，而由于零序保护的无方向性，可能会导致零序保护误动作，所以在继电保护里增加接地选线功能，除了判断零序电流的大小之外还比较电流方向，从而防止误动作。许多35kV变电站10kV出线一般采用的是架空出线，个别地方有电缆出线，但电缆出线短，发生单相接地时，也有零序电流产生，形成零序通道的可能性很小，设计采用小电流接地选线装置基本起不到应有的作用。
3、小电流接地选线装置的原理
3.1 基本原理
第一，零序功率方向原理，这一选线原理指的是，当系统发生单相接地故障时，故障与非故障线路零序电流反相，由零序功率继电器判别故障与非故障电流进行选线判断，具体流程如图1，但在实际应用时，由于零序电流互感器、二次侧波形畸变、接地电阻的影响以及电压互感器的非线性特性等影响，零序方向继电器存在死区；第二，谐波电流方向原理，如果中性点不接地系统发生单相接地故障，则在各个线路中，就会产生零序谐波电流、在这种情况下，谐波次数不断增加，同时感抗也在不断增加，而容抗则不断减小，对此，可以找出m次谐波，由于故障线路与非故障线路m次谐波电流的方向相反，因此，可以据此进行选线；第三，外加高频信号电流原理，如果中性点不接地系统发生单相接地，则二次绕组可以根据电压互感器向母线接地相中不断注入外加高频信号电流，这一信号电流可以沿着沿故障线路接地相的接地点入地，与此同时，部分信号电流还可以经过其他非故障线路对地电容入地、将信号电流探测器靠近线路导体，可以接收到该线路故障中的电流，从而据此判断线路是否发生故障问题；第四，首半波原理，在系统实际运行过程中，如果电压己经接近于最大值，并且发生接地故障，则在这种情况下，故障相电容电荷可以通过故障线路向故障点放电，在故障线路分布电感和分布电容的作用下，电流可以产生衰减振荡特性，由于这一电流不需要经过消弧线圈，因此不会受到消弧线圈的影响。
3.2 举例分析
小电流接地选线装置的型号较多，本文以消弧及过电压保护装置为例，对其基本原理进行简要的介绍，针对该装置的特点，主要使用稳态分量法和谐波分量法两种判定方法，其具体工作原理为：
3.2.1 稳态分量法
稳态分量法包括群体比幅比相法、零序电流比幅法和零序电流相对相位法3部分内容。群体比幅比相法是与零序电流相对相位法相结合的，在对故障进行判断的过程中，需要先对零序电流进行比较，然后对电流的流向进行选择，进行综合性判断；零序电流比幅法主要是对找到零序电流中的最大电流，然后利用其与电流幅值进行对比的方式，对其故障进行判定。零序电流相对相位法是以故障线路与没有出现故障线路的电流流向作为判定的依据，通常情况下，故障电流是零序电流是流向母线的
3.2.2 谐波分量法
谐波分量法是在发生故障以后，由于线路设备与故障点没有线性关系，因此会存在一定的谐波信号，并且5次谐波的分量值是最大的。在中险点经消弧线圈接地系统出现故障时，故障线路的首段谐波零序电流与没有故障线路的5次谐波电流和是一样的。工作人员还需要对线路的电流流向进行判断，进而找到出现故障的线路。
结束语
总而言之，小电流接地系统在我国配电网中应用比较广泛，也是最易发生单相接地的系统。而小电流接地选线装置根据小电流接地系统的运行特点，通过微机逻辑计算，有效实现了选相、选线、闭锁等功能，在保障电力系统安全、稳定运行方面发挥着重要的应用价值。相关技术人员要加强小电流接地选线装置原理的深入研究，从而进一步提高其应用效率。
参考文献
[1] 师萍，王勇，张静波.小电流接地选线装置原理及其应用[J].电气开关，2012，50（05）：69-71+75.
[2] 岑凯加.小电流接地选线装置原理及选用[J].大众用电，2011，27（11）：24-25.endprint
