为什么要用小电流接地选线装置

我国10-35KV中压系统是电网的主要组成部分，一般由35KV变电站和110KV变电站的10KV、35KV母线构成，主供城乡配电网，大部分采用中性点不接地方式。由于中性点不接地故障电流小，接地时并不破坏系统电压的对称性，对供电设备不造成很大的危害，允许故障线路继续运行一段时间，不影响正常供电，但是单相接地故障如果不做及时处理，由于非故障相的两相对地的电压升高，可能引起绝缘薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响电网安全运行。由于在电力系统中，线路接地故障占总故障的70％以上，短路故障也多为单相接地演变而成多相接地所形成。因此绝缘监察对电网安全运行至关重要，按GB50062-92<<电力装置的继电保护和自动装置设计规范>>要求，单相接地故障发生时，应配保护装置，也就是说，当发生第一次单相接地故障时，必须正确及时地把故障线路检测出来加以切除。
在我国，从20世纪80年代起就开始研制小电流接地自动选线装置，提出了各种选线原理、并开发出相应的装置。20世纪90年代以来选线装置在全国电力系统得到了推广应用。但由于故障特征不明显，使得迅速、准确地指示接地线路有一定的难度，因此单相接地选线一直是继电保护领域未彻底解决的一个难题。
襄阳科能公司在湖北省电力公司和襄樊供电公司从科研资金、技术信息和试验设备等方面的大力支持下，从上世纪80年代末组织了一批在电力系统长期从事发、配电工作的工程技术人员，开展了近20年的研究工作，对国内外这类装置选线不可靠的原因，进行了深入细致地分析，实地调查了很多变电站、开关站，掌握了大量的运行数据，发现了各种理论在使用过程中存在的问题。总结出了接地状态时，电流、电压和各种干扰信号的变化规律，根据“模糊理论”的原理，综合采用了“首半波”、“无功功率方向”、“谐波电流的方向和大小”等多种原理和方法。通过采集接地状态时多种数据与运行经验相结合，运用模糊理论和计算机技术，采用逻辑关系和模糊推论相结合的方法自主开发了独特的算法程序；在硬件方面选用了从美国进口的大规模集成电路和单片机；结构上是分布式网络结构，多位处理器同时工作，实现了实时跟踪，多种数据同步采集和运算处理，及时发布准确的结果。同时，还研制成功了与单相接地保护装置配套的具有高精度和高灵敏度的LXMZ-10系列母线式零序电流互感器和电缆式零序电流互感器、钳式电缆用零序电流互感器，从多方面保证了保护选线的可靠性。从1989年开发成功第一代选线装置，于1993年通过了水利电力部低压电器质量检验测试中心的检验测试；并在华中网局和湖北省电力工业局的共同组织下召开了技术成果鉴定会，得到了与会三十多位专家、工程师的好评。该项目的主要技术人员又于07年对该装置进行了全面升级，保护选线的可靠性得到了进一步提高，从早期30-40﹪的选线准确率，提高到现在的98﹪以上；既解决了中性点完全不接地系统的保护选线；又解决了中性点经消弧线圈接地系统的保护选线；还能够满足4段母线组合或分段运行时，多条线路同时发生接地时的保护选线；当接地时的过渡电阻较高或系统有谐振发生时，也能保证准确无误。现已在一百多座变电站安装使用了这种装置，从用户反馈的使用情况来看，效果很好，满足了电力系统对可靠性的要求，具有世界领先水平。因此，从根本上解决了小接地电流系统单相接地保护选线可靠性差的世界性难题，为提高电力系统的自动化水平作出了创新性的贡献。

襄阳科能公司的"分布式单相接地故障电脑综合选线装置"有以下几个优势特点:
①首先是原理上的不同:其它厂家都是采用单一的某一种选线原理，而科能公司采用的是多重判据综合选线原理。综合采用了“首半波”、“无功功率方向”、“谐波电流的方向和大小”、“小波分析法”等多种原理和方法，通过采集接地状态时多种数据与多年运行经验相结合，运用模糊推论的方法，自主开发了独特的算法程序。

②其次是产品结构的不同：其它厂家只有一台主机，科能公司的产品由选线主机、信号采集分支器和零序电流互感器组成，构成一个分布式网络结构，可以多CPU同时监测线路数据，分支器对零序电流互感器的信号进行预处理，处理完的信息再送选线主机，从而大大减轻了主机的负担，提高了选线的效率和时效性。

③另一方面科能公司采用自主研发的高精度零序电流互感器，精度达到0.2级，可以转换几十毫安和几十安之间的接地电流，并且我们研发的户内母排式和户外架空式零序电流互感器属于国内首创，我们零序电流互感器有多种类型，可以满足国内所有变电站的需求。而别的厂家只能生产电缆式的零序电流互感器，只能安装电缆式的变电站。

④安装调试比较简洁。主机到高压室分支器之间只需一根通讯线就可以了。采用继电器无源接点输出方式通讯，不需要综自厂家现场调试就可以完成。

1、该项目为国家科技部创新基金支持项目。
立项代码：09C26214204814
2、该技术已获国家实用新型技术专利。
专利号：ZL200820241087.1

在电力系统中，把中性点不接地或经消弧线圈、电阻接地的系统叫小电流接地系统,在小电流接地系统中最常见的故障是单相接地。小电流接地系统发生单项接地故障时，凡是对地有电容的线路都将有零序电流通过，但由于零序电流较小，又有很大的分散性，选择接地线路有一定困难；若系统中有消弧线圈，困难更大。
单相接地时接地电流较小，按电力系统安全运行规程的规定，发生单相接地故障后可继续运行1至2小时，但此时系统非故障相对地电压升高为线电压，若不及时处理，极易发展成两相短路使故障扩大，弧光接地还会引起全系统过电压。
通过小电流接地选线装置 可以准确找出接地线路 告警