淺談為什么電力系統(tǒng)中小電流接地選線準確率低？

首先，系統(tǒng)小電流接地選線仍然是國內(nèi)外同行及技術(shù)研究還在繼續(xù)研究的課題。

先說我國電力系統(tǒng)運行現(xiàn)狀：

我國3～66KV中壓配網(wǎng)系統(tǒng)中，大部分采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地運行方式，針對此類電網(wǎng)供電系統(tǒng)，當系統(tǒng)中某一相發(fā)生接地故障時，由于不能構(gòu)成短路回路，接地故障電流往往比負荷電流小得多，因此稱為“小電流接地系統(tǒng)”。而實際運行也表明，3～35KV電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地幾率最高，約占系統(tǒng)電氣總故障的85%以上，當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障相電壓迅速降低（接近為零），而非故障相電壓則上升到相電壓的√3倍，使得非故障線路對地電壓升高，線路及設(shè)備絕緣受到嚴重威脅，從而影響到電力系統(tǒng)的安全運行。根據(jù)我國電力系統(tǒng)現(xiàn)行運行規(guī)定，在發(fā)生單相接地故障后，電網(wǎng)仍可運行2個小時，大大提高了系統(tǒng)的供電可靠性。但從實際運行情況看，此類故障還是嚴重威脅部分電力系統(tǒng)安全運行，特別是鋼鐵、冶金、化工等特殊用電企業(yè)相對的電力系統(tǒng)用戶，從接地故障到發(fā)生短路事故時間很短。所以針對此類故障，為了能夠及時處理故障，使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常，選出故障回路，以便快速處理接地回路，而準確地選線是前提，找出故障線路并排除故障以免事故擴大和設(shè)備損壞，對系統(tǒng)安全非常重要。而且隨著現(xiàn)代電網(wǎng)的快速發(fā)展，這樣的矛盾越來越突出，目前我國95%以上的用電用戶都是選擇小電流接線選線方式進行選線，同時也是兩難之選，為什么這么說呢？是因為小電流接地選線的準確率實在太低，無論是工況機還是單片機都不能做到較高的選線準確率，或是選錯，甚至是不選，這讓很多用戶頭疼不已。

目前常見小電流接地選線的幾個工作原理（暫態(tài)選線和穩(wěn)態(tài)選線）：

一、 零序功率方向原理
零序功率方向原理的小電流接地裝置就是利用在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障與非故障線路零序電流反相，由零序功率繼電器判別故障與非故障電流。

二、 諧波電流方向原理
當中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，在各線路中都會出現(xiàn)零序諧波電流。由于諧波次數(shù)的增加，相對應(yīng)的感抗增加，容抗減小，所以總可以找到一個m次諧波，這時故障線路與非故障線路m次諧波電流方向相反，同時對所有大于m次諧波的電流均滿足這一關(guān)系。

三、 外加高頻信號電流原理
當中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，通過電壓互感器二次繞組向母線接地相注入一種外加高頻信號電流，該信號電流主要沿故障線路接地相的接地點入地，部分信號電流經(jīng)其他非故障線路對地電容入地。用一只電磁感應(yīng)及諧波原理制成的信號電流探測器，靠近線路導體接收該線路故障相流過信號電流的大?。ü收暇€路接地相流過的信號電流大，非故障線路接地相流過的信號電流小，它們之間的比值大于10倍）判斷故障線路與非故障線路。
高頻信號電流發(fā)生器由電壓互感器開口三角的電壓起動。選用高頻信號電流的頻率與工頻及各次諧波頻率不同，因此，工頻電流、各次諧波電流對信號探測器無感應(yīng)信號。
在單相接地故障時，用信號電流探測器，對注入系統(tǒng)接地相的信號電流進行尋蹤，還可以找到接地線路和接地點的確切位置。

四、 首半波原理
首半波原理是基于接地故障信號發(fā)生在相電壓接近最大值瞬間這一假設(shè)。當電壓接近最大值時，若發(fā)生接地故障，則故障相電容電荷通過故障線路向故障點放電，故障線路分布電感和分布電容使電流具有衰減振蕩特性，該電流不經(jīng)過消弧線圈，故不受消弧線圈影響。但此原理的選線裝置不能反映相電壓較低時的接地故障，易受系統(tǒng)運行方式和接地電阻的影響，存在工作死區(qū)。

五、其他部分原理及檢測方式

零序殘流增量、有功電流、有功電流與相位配合、功率方向、群體比幅比相、零序基波時序鑒別、負序電流、暫態(tài)電流、零序?qū)Ъ{增量等選線原理

分析小電流接地選線準確率低的主要原因：

就目前市場來看，小電流故障接地選線裝置存在著眾多選線原理，很多方法和原理還只停留在理論研究上，離實際產(chǎn)品應(yīng)用還有很長的路要走。在一些電力系統(tǒng)中，系統(tǒng)參數(shù)復(fù)雜，比如使用環(huán)境，設(shè)備老化，部分產(chǎn)品質(zhì)量問題，系統(tǒng)運行方式也經(jīng)常改變，準確率一般能到70%就很不錯了，保障接地故障選線準確性需有兩個條件，一是信號特征要明顯，二是信號要有足夠的強度，但由于小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障電流太小，間歇性電弧不穩(wěn)定等諸多原因，雖然小電流接地選線有十多種接地故障檢測方式，但都不理想，根本原因在于選線信號弱且易受干擾，間隙性弧光接地，鐵磁諧振時系統(tǒng)工況復(fù)雜，至使選線準確率降低，嚴重影響供電可靠性和運行安全。