1、1本科毕业论文（20 届）小电流接地选线分析所在学院专业班级 电气工程及其自动化学生姓名指导教师2完成日期3目 录目 录 .1摘要 .3Abstract.4绪论 .51 小电流接地选线方法研究的历史及现状介绍 .51.1 国外研究概况 .51.2 国内研究现状 .62 故障现象分析与判断 .73 典型的小电流接地系统发生单相接地故障时选线方法 .93.1 基于零序电流基波的选线方法 .93.1.2 谐波分量法 .113.1.3 利用接地故障暂态过程的选线法 .113.1.4 基于最大 (Isin)原理的选线方法 .123.1.5 有功分量法 .133.2 不利用故障零序电流来选线 .133.2
2、.1 拉线法 .133.2.2“S 注入法” .143.2.3 注入变频信号法 .144 各种小电流接地选线方法的优缺点分析 .145 单相接地故障的处理步骤 .156 处理单相接地故障的要求 .157 仿真模型 .167.1 接地电阻为 100 时 .207.2 接地电阻为 400 时 .21结论 .24参考文献 .254致 谢 .25ContentsAbstract .4Introduction .51 The history and present situation of small current grounding line selection .51.1 Foreign rese
3、arch survey .51.2 Domestic research status quo.62 Fault phenomenon analysis and judgment .73 A typical small current grounding system for the occurrence of single-phase .853.1 The method of selecting line based on zero sequence current.83.1.2 Harmonic component method .103.1.3 The method of selectin
4、g the fault transient process of the grounding fault .113.1.4 Based on (Isin) line selection method .113.1.5 Active component method 16 .123.2 Do not use fault zero sequence current to select the line.123.2.1 Pull method.123.2.2 “SInjection method” .133.2.3 Injection frequency conversion signal meth
5、od.134 The advantages and disadvantages of various small current grounding line selection method.145 Treatment step of single phase to ground fault .156 The request for dealing with the single-phase grounding fault.15Reference.16Conclusion.24Thank.256小电流接地选线分析摘要：我国的中压电网基本上都是小电流接地系统，单相接地故障率最高,因此如何检测并
6、隔离接地故障线路，成为配电自动化的一个重要研究课题.就小电流接地系统发生单相接地故障的十余种故障选线方法分析了其原理及各自相应的特点,为小电流接地系统实现配电自动化提供了重要依据。关键词：小电流接地系统 单相接地 故障选线 零序电流 消弧线圈7Analysis of small current grounding line selection8Abstract The medium voltage power network basically is in small current neutral grounding system, single-phase grounding fault
7、rate is the highest, so how to detect and isolate the fault line, has become an important issue in the study of distribution automation. On the small current ground system single phase to ground fault occurs in more than ten kinds of fault line selection method analysis the its principle and their r
8、espective characteristics, for small current ground system to realize the distribution automation provides an important basis.Key words: Small current grounding system ； Single phase grounding； Fault line selection ；Zero sequence current ； Arc suppression coil9绪论在我国，电力系统中性点运行方式主要有三种：中性点不接地、中性点经消弧线圈接
9、地和中性点直接接地。前两种接地系统称为小电流接地系统，后一种接地系统称为大电流接地系统。(1)中性点不接地系统的优点：这种系统发生单相接地时，三相用电设备能正常工作，允许暂时继续运行两小时之内，因此可靠性高，其缺点：这种系统发生单相接地时，其它两条完好相对地电压升到线电压，是正常时的 倍，因此绝缘要求高，增加绝缘费用。(2)中性点经消弧线圈接地系统的优点：除有中性点不接地系统的优点外，还可以减少接地电流；其缺点：类同中性点不接地系统。(3)中性点直接接地系统的优点：发生单相接地时，其它两完好相对地电压不升高，因此可降低绝缘费用；其缺点：发生单相接地短路时，短路电流大，要迅速切除故障部分，从而使
10、供电保障可靠性。在 10-35kV 电网中，普遍采用小电流接地方式，在这些电网中单相接地故障是最常见的故障之一。在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在潮湿、多雨天气。发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行 12h，这也是小电流接地系统的最大优点。但是若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压升高 31/2 倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿。发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。还可能使电压互感器铁心严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。同时弧光接地还会引起全系统过
11、电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。因此，值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法，当发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除。1 小电流接地选线方法研究的历史及现状介绍1.1 国外研究概况国外对小电流接地系统的应用及研究十分广泛。在前苏联，二十世纪以来小电流接地系统应用较多，主要采用中性点不接地和经消弧线圈接地方式，保护主要采用零序功率方向原理和首半波原理。其选线原理较为简单，不接地系统主要采用功率方向继电器。在日本，小电流接地系统在供电、钢铁、化工用电中应用比较普遍，多为中性点不接地或经有效电阻接地系统，但电阻接地方式居多。因此，选线原理也比较简单，采用了基波无功方向继电器。在美国，
12、10由于其电网中性点主要采用电阻接地方式，也利用零序过电流保护瞬间切除故障线路。小电流接地系统中单相接地保护被认为是难以实现的，而且引起的过电压非常严重。因此，他们一般不采用小电流接地系统而宁愿在供电网络上多投资以保证供电的可靠性。但是近年来，在 IEEE 的专题报告上也认为应当加强小电流接地系统保护的研究。三十年代德国首次提出利用零序电流的首半波极性来判断接地线路，相继有多篇论文发表，并有几代产品问世。现在，他们又研制出一种便携带式接地报警装置。而挪威一家公司则利用测量空间电场和磁场的相位，反应零序电流和零序电压的相位，研制出悬挂式接地指示器，分段悬挂在线路和分叉点上。上世纪 90 年代以来
13、，随着法国，波兰等欧洲国家逐渐将中压电网由中性点经低阻接地方式改为谐振接地方式，对小电流接地保护装置进行了许多研究和现场实验。如应用有功电流法，法国电力公司(EDF)开发出 DESIR 保护装置。应用零序导纳法，波兰有公司研制了导纳接地保护装置，已在国内推广应用，到1996 年为止，已有多套投入中压电网运行。1.2 国内研究现状在我国，635KV 配电网系统常采用小电流接地系统，其中大多数是中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统。接地选线方案也从最初的零序电流保护发展到零序无功方向保护，从基波方案发展到五次谐波方案，以及利用首半波极性方案，并先后推出几代产品。最早出现的小电流接地系统保护装置是绝
14、缘监视装置，从 20 世纪五十年代就开始对接地保护原理和装置的研究，研制出了根据接地电流的首半波极性进行选线定位的小电流接地系统的保护装置和利用零序电流五次谐波原理的接地选线装置。七十年代后期，上海继电器厂和许昌继电器厂等单位研制出一批具有选择性的接地信号装置，如适应中性点不接地系统的 ZD-4 型零序功率方向保护和适用于中性点经消弧线圈接地系统的 ZD-5，ZD-6，ZD-7 型五次谐波零序功率方向保护装置等。八十年代中期以来随着微机的应用和推广，我国又相继研制出一批微机型接地选线装置，随之也出现了适合微机实现的选线理论，其中有南京自动化研究院的利用比较零序电流五次谐波的大小和方向的小电流接地系统单相接地选线装置：东北电力学院研制出通过无线电接收谐波电流，利用比相原理而实现的单相接地选线装置；山东大学(原山东工业大学)研制出的基于零序电流群体比幅原理的单相接地选线装置；华北电力学院研制出的基于群体比幅
