何滿，梁慶光

(廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司南寧供電局，廣西　南寧　530029)

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配電網(wǎng)小電流接地選線情況分析及提升措施

何滿，梁慶光

(廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司南寧供電局，廣西南寧530029)

針對小電流接地選線裝置實際運行中的正確率普遍偏低的問題，分析了配電網(wǎng)中性點接地方式及小電流接地選線中存在的問題。從技術(shù)和管理兩個方面提出了提高小電流接地故障選線準(zhǔn)確率的措施和建議。

配電網(wǎng)，單相接地，選線，消弧線圈

1　引言

“小電流接地系統(tǒng)”屬于中性點非有效接地系統(tǒng)，也稱為中性點不直接接地系統(tǒng)，主要有中性點不接地系統(tǒng)、經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)(諧振接地系統(tǒng))兩種[1]。目前，配電網(wǎng)采用以中性點經(jīng)消弧線圈接地為主的小電流接地系統(tǒng)。經(jīng)消弧線圈接地方式能自動消除瞬時的單相接地故障，具有跳閘次數(shù)少、能降低故障電流的優(yōu)點，但也存在一些缺點：如，經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，單相故障時假如小電流接地選線裝置不跳閘，系統(tǒng)將長時間承受過電壓，對設(shè)備絕緣水平要求高。此外，目前各種原理的小電流選線裝置在實際運行中準(zhǔn)確率并不高，特別是在高阻接地和弧光接地情況下，準(zhǔn)確率更低。在消弧線圈補償故障電流的作用下，故障殘流小，配網(wǎng)智能終端難以檢測分辨接地故障電流，導(dǎo)致配網(wǎng)自動化系統(tǒng)因無法獲取接地故障信息而失效。

經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生人身直接接觸電擊時，配合消弧線圈快速補償可大為減小流經(jīng)人體的電流及流經(jīng)時間，但考慮到補償后的殘流在5～10A內(nèi)[2]，仍然可能已經(jīng)對人體造成傷害。當(dāng)發(fā)生經(jīng)過渡電阻電擊時，消弧線圈的補償性能克服高電阻能力很強，且補償速度遠(yuǎn)比小電阻系統(tǒng)跳閘速度快，在存在過渡電阻的情況下可能使得流經(jīng)人體的電流不足以造成傷害。

我國電力規(guī)程規(guī)定，發(fā)生單相接地故障時，小電流接地系統(tǒng)可帶故障繼續(xù)運行1～2h，這樣能夠提高供電的可靠性，因而得到了廣泛的應(yīng)用。但是，系統(tǒng)帶單相接地故障運行時，對人身、設(shè)備以及電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定都存在危害隱患。因此必須及時找出故障線路并盡快排除故障，從技術(shù)上保證電網(wǎng)的安全運行，提高供電可靠性。

由于小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，故障電流非常小，加之配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行方式多變、過渡電阻影響，使配電網(wǎng)的單相接地故障選線準(zhǔn)確性受到諸多限制，給快速、準(zhǔn)確隔離故障造成困難。因此，根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、單相接地故障特點、供電可靠性、人身及設(shè)備安全，研究配電網(wǎng)中性點接地方式、接地選線裝置運行策略、選線裝置選用及改造，實現(xiàn)配網(wǎng)接地故障的快速、準(zhǔn)確可靠選線，提高供電可靠性，將具有重要的現(xiàn)實意義。

2　配電網(wǎng)接地選線存在問題

2.1部分小電流接地選線裝置選線正確率偏低

統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，小電流接地選線裝置實際運行中的正確率普遍在50%～70%，主要是受消弧線圈補償電流、高阻接地等因素影響選線效果，此外，線路零序電流采樣不準(zhǔn)確(精度低、極性不正確、間隔不對應(yīng)、屏蔽線的接法等)、裝置參數(shù)設(shè)置、遠(yuǎn)動信息轉(zhuǎn)發(fā)不正確等情況也會影響小電流接地選線裝置的選線結(jié)果及監(jiān)控。小電流接地選線裝置廠家多、原理多樣，而且部分廠家產(chǎn)品應(yīng)用少，普遍存在技術(shù)支持欠缺，售后服務(wù)不到位，備品備件無庫存等問題。

按穩(wěn)態(tài)選線法[1-3]、暫態(tài)選線法[4-6]、注入信號法[7-8]進(jìn)行歸類，某市供電公司選線相應(yīng)的選線正確率見表1。

表1　按選線原理統(tǒng)計的選線裝置正確率

2.2部分變電站出線電容電流過大，消弧線圈補償能力有限

隨著變電站10kV出線規(guī)模擴大及電纜應(yīng)用增多，10kV出線電容電流逐漸增大，根據(jù)目前小電流接地選線裝置顯示的系統(tǒng)電容電流，部分變電站消弧線圈補償能力達(dá)已到極限，甚至無法達(dá)到過補償?shù)囊?。消弧線圈補償能力不足時，將無法實現(xiàn)對系統(tǒng)電容電流的過補償，嚴(yán)重時殘流過大使得接地電弧不易熄滅，從而引起弧光過電壓，可能對系統(tǒng)中絕緣薄弱的設(shè)備造成損害。

2.3線路單相接地故障排查時間長

由于歷史原因，電網(wǎng)大部分小電流接地選線裝置不具備跳閘功能，僅能發(fā)告警信號。若要改造成具備跳閘功能的，需要增加跳閘箱、二次控制電纜等。變電站的小電流接地選線裝置僅投入告警信號，采用人工試?yán)贩椒ㄟx擇故障線路查找故障點，但是由于選線裝置正確率不高，拉路次數(shù)平均3次才能夠?qū)⒐收暇€路隔離。

2.4部分廠站未裝設(shè)小電流接地選線裝置

經(jīng)統(tǒng)計，部分變電站的10kV出線發(fā)生單相接地故障較多，由于未裝設(shè)小電流接地選線裝置的，當(dāng)出線發(fā)生單相接地時，僅靠人工拉路排查，排查時間長，接地故障不能得到及時處理。

2.5個別廠站小選線裝置原理類型應(yīng)用不恰當(dāng)

某站35kV側(cè)為中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，35kV側(cè)的小電流接地選線裝置為保定華源的HYX196，其選線原理僅是傳統(tǒng)的零序電流比幅比相法、零序無功功率方向法，這種選線法僅適用于中性點不接地系統(tǒng)，在中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中將失效。

3　提升選線正確率的措施及建議

3.1配網(wǎng)系統(tǒng)中性點接地方式建議

建議開展接地方式研究，制定接地方式選擇原則，選擇適合中壓配電網(wǎng)的中性點接地方式。選取試點變電站，開展10kV系統(tǒng)中性點經(jīng)小電阻接地試點工作，積累小電阻接地系統(tǒng)運行經(jīng)驗，收集小電阻系統(tǒng)下，單相接地故障跳閘率、重合成功率及對供電可靠性影響等相關(guān)數(shù)據(jù)。同時也可開展多模接地方式試點，研究多模接地方式的適用性、可靠性。

3.2小電流接地選線裝置運行策略建議

在排除零序電流回路缺陷、裝置設(shè)置不正確、遠(yuǎn)動信息轉(zhuǎn)發(fā)不正確等影響后，建議可將小電流接地選線裝置投入跳閘功能，以提高線路單相接地故障切除時間，及時消除對人身安全、設(shè)備安全的影響，并通過保護(hù)裝置重合閘或人工遙控合閘方式彌補小電流接地選線裝置選線不正確對供電可靠性的影響。

3.3小電流接地選線裝置選型建議

通過統(tǒng)計分析及先進(jìn)供電局的實際運用情況，與消弧線圈控制器配合使用的殘流增量法具有運用范圍廣、利于瞬時故障滅弧、選線正確率較高的特點。此外，殘流增量法對CT極性無要求，也能消除CT測量誤差帶來的影響。因此，按目前的技術(shù)水平，對于新建變電站，建議采用能與消弧線圈控制器配套使用、采用殘流增量法原理的小電流接地選線裝置。

3.4小電流接地選線裝置提升選線正確率的管理措施

(1)加強并網(wǎng)管理

嚴(yán)格按小電流接地選線裝置技術(shù)規(guī)范、檢驗規(guī)范開展可研、初設(shè)審核、投運前驗收工作，確保小電流接地選線裝置功能配置、二次回路完善，各線路間隔零序CT接線正確、零序CT安裝質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，遠(yuǎn)動信號傳發(fā)正確。

(2)加強日常管理

持續(xù)開展小電流接地選線裝置選線情況統(tǒng)計。按月對各站小電流接地選裝置選線情況進(jìn)行統(tǒng)計，對選線情況異常的開展排查，確保裝置運行正常、二次回路正確、遠(yuǎn)動信號回傳正確。

(3)開展專項整改

對目前在運的小電流接地選線裝置開展全面梳理。對不具備跳閘功能的小電流選線裝置開展改造工作，增加跳閘箱、二次控制回路。對零序電流回路接線不正確、無零序CT的間隔，結(jié)合線路間隔停電，開展零序CT、回路整改工作。對于信號注入法原理的小電流接線選線裝置，出線未安裝信號探測器的，結(jié)合線路間隔停電，加裝信號探測器。

4　結(jié)束語

小電流接地選線關(guān)系到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，提高選線的準(zhǔn)確率需要從技術(shù)和管理兩個方面采取切實可行的措施。

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梁慶光，工程師，主要從事繼電保護(hù)專業(yè)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

何滿，工程師，長期從事電力系統(tǒng)運行和繼電保護(hù)專業(yè)管理工作；