浅析变电运行中小电流接地系统的接地选线

摘 要：近年来随着企业以及居民用电量的大幅度增加，电力事业引起了社会各界的高度关注。而新科技革命的开展，使得各种先进的技术也应用到了电力事业之中。本文主要浅析了变电运行中小电流接地系统的接地选线原则及依据。

关键词：变电运行管理；小电流接地系统；选线依据

中图分类号：U665.12 文献标识码：A

1 小电流接地系统定义

1.1 小电流接地系统概念

我国目前常见的电力系统就是35kV及10kV，该系统在变压器中性点接地，一般所采用的并非是直接方式，而是间接的方式，这样的做法就叫做小电流接地系统。

1.2 小电流接地系统的优缺点分析

1.2.1 优点概述

这种线路的优点是，在发生线路单相接地故障时，能够分散故障电流值，使其小于负载电流值，同时电压会急剧的下降到一定程度，接近于0；而在没有发生故障的地段，电压会急剧的增加到3倍，在这样的情况下按照标准允许设备再运行1-2个小时。

1.2.2 缺点概述

然而在看见其优点之时，我们也应该运用辩证的方法来看待小电流接地系统，看见其不容我们忽略的缺点和不足。即：在故障发生之后，小电流接地系统虽然能够使设备再继续运行一段时间，但是在设备运行的这段时间之内，存在潜在的危险，可能会引发电缆爆炸、TV保险熔断甚至烧坏、母线短路等事故。因此，为了保障供电安全，在发生事故时应该避免仍然长时间的使用设备，安全的限值是最好不超过1个小时，以免发生重大事故。

在目前我国的大多数工业企业中使用的仍然是上世纪80年代的陈旧设备，小电流接地线系统在这些设备的应用中，存在着许多不理想之处，如：数据的传输速度极慢、选线的准确性不高、存在误判率较高的通病等等，导致很多设备在安装之后不能够灵活的使用，造成不必要的浪费，给企业造成巨大的经济损失。

1.3 小电流接地系统发生故障时的解决措施

当在发生事故时要及时采取相关的处理措施，迅速的找到事故的发生地点，排除故障，进行抢修。找到事故的发生地点有多种方法，传统的寻找办法是：首先，按照顺序断开每条回路的断路器。当断开到故障发生地时，地面上的信号就是立即恢复和消失，如果不是故障的电路被断开，则不会发生这样的现象，相关的工作人员需要继续寻找，直至找到为止。传统的做法的缺点是：工作量较大，需要工作人员之间进行积极的配合，并且保持通讯的畅通。这样的方法不适合于用电量较大的企业和客户，特别是对那些负荷较重的35kV线路，不能够保证用电的安全性和稳定性。

近年来，小电流接地系统中引进了新技术，最主要的就是：微机综合自动化系统。微机综合自动化系统较基于单片机原理的传统选线装置有着不可比拟的硬件优势和对复杂软件程序的处理能力，如何利用现有资源，来准确选线是摆在众多企业面前的共同课题。随着近些年来的不断探索和实践，这一问题正在逐步解决中。

2 发生故障时小电流接地系统电压和电流状况分析

在小电流接地系统发生故障时电压和电流都会发生一定的变化，根据具体的电流计算公式可以得出具体的计算结果，故障零序电流为全系统的容性电流。

架空线路和地面线路在电容上面是一致的，都属于全系统的容性电流，其特点可以总结为以下四点：

2.1 发生单相接地故障时，故障相对的电容被短接。

2.2 非故障线路的大小等于本线路的接地电容电流，其电容性无功功率的方向为由母线流向线路。

2.3 故障线路的大小等于所有非故障线路之和，也就是所有非故障线路的接地电容电流之和；其电容性无功功率的方向为由线路流向母线。

2.4 若零序电流互感器的极性是以变电所母线流向线路为正方向，那么非故障线路的零序电流超前零序电压90°，故障线路的零序电流滞后零序电压90°，故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流在相位上相差180°。

3 如何在综合自动化变电站中实现小电流接地选线

随着第三次科技革命的开展，科学技术日新月异。而近些年来更是把电子计算机引进和应用到了供电系统之中，其中应用最广泛的操作系统就是WindowsNT，即WORKSTATION4.0。计算机系统引进到小电流接地线中之后，大大的方便了其选线，简化了选线的程序。当某个母线电压互感器开口三角电压超过其限定的极限时，一般情况下是指10?20V，此时，公共采集设备会采集到选线装置发射出来的信号，工作人员再将采集到的信号向主站报告，检测母线上所有回路的保护装置的零序电压和零序电流向量，发生故障的地段的电流一定是零序电流，借此可以判断故障地点。一般情况下，零序方向元件在最大的限度上能够自由的转动90°，从接地线以下几点可以初步判断:

3.1 如果以变电所母线流向线路出口的方向为正方向，接地时电容性无功功率会发生改变。

3.2 接地线路的幅值会达到最大。

3.3 如无正向线路接地的特殊情况下，则判母线接地。

4 科学的检测零序电流和零序电压的方法

下面笔者为大家介绍一种近年来兴起的接线方式，即三相电流互感器完全星形接线方式。这样的接线方式，能够用三相电流的矢量和作为零序电流，其优点很明显：布线简单，零序电流的同名端很好区分，不易被工作人员混淆。当电流互感器不完全星形连接方式，以高压电缆为出现端口，可加装一个单独的零序电流互感器，不平衡电流小，故障时反应更为灵敏，这也是工作人员普遍会采用的形式。但是通常情况下，在发生较大的变电运行故障时，还需要对其进行二次电流的采集。在进行这项工作时，工作人员应该提高警惕，精确的进行采集，零序电流互感器的变比应选择的尽可能小，而精确度则恰好与其成反比的关系，越高越好，加装专用的选线型零序电流互感器，更能够保证采集到数据的准确性。但是有一点应该引起变电运行工作人员的注意，即零序电流方向和母线流向线路是一样的，都为正方向，零序电流互感器的同名端接保护装置的同名端。

微机线路保护装置零序电压的选取由都由保护装置本身计算故障时的三相电压直接得出，有的保护还需外加零序电压，外加零序电压要注意零序电压的方向，零序电压加上应注意零序电压的开口三角电压正极性接线方向，但接入保护装置采用反接线方式，也就是开口三角电压同名端接地，再连接微机保护装置同名端，非同名端接地，接微机保护非同名端。

根据上述零序电压和零序电流和现场测试的特点，在实际中需模拟故障线路实际零序电流和零电压的相位，如:某公司在进行6108G微机综合试验仪试验时，先加三相均衡正相序电压，再将电压降为零，同时设置电流超前，对选线装置进行试验。在结束试验后，接下来的就是送电过程，这一系统可以选定10kV某条出线实际接地试验，来判定接地线的连接正确与否，一般不选用35kV系统接地，因为其电流大，相应的风险就要偏高，不是用来试验的最佳选择。

结语

综上所述，随着企业和民众对电力的需求日益增加，电力事业取得了飞速发展，供电公司之间的竞争也愈演愈烈，如何在这种竞争之中取得生存和发展，是供电公司亟待解决的难题。在经过不断的探索和实践之后，我国的供电公司将先进的科学技术引进到变电运行之中，目前许多供电公司的供电水平达到了世界的先进行列，但是仍然存在一系列问题，需要进一步解决。但是，笔者坚信在经过不断的努力和探索之后，我国的变电运行事业将会取得更大的进步。

参考文献

[1]仝铁军.浅析小电流接地系统的接地选线及判据[J].科技信息.2009(20).

[2]孙丰利，袁媛，刘锡云，陆林.小电流接地选线装置工程应用分析[J].硅谷.2010(14).

[3]高洪英.10kV电缆接地线施工接线错误的分析[J].建筑电气.2008(11).

[4]刘翔宇.小电流接地选线装置存在问题及处理措施[J].河北电力技术.2009(06).