不接地系统单相接地电流

一、正常运行情况

中性点不接地又叫做中性点绝缘。

中性点位移：中性点对地的电位偏移。中性点位移的程度，对系统绝缘的运行条件来说是至为重要的。

电力系统正常运行时，各相导线间的电容及其所引起的电容电流较小，可以不予考虑。各相导线对地之间的分布电容，分别用集中的等效电容CU、CV、CW表示，电源三相电压分别为

，各相对地电压分别用

表示。

、

、

、 、

中性点不接地系统的正常运行情况电路图

中性点N对地的电位

为零。

各相对地电压作用在各相的分布电容上，如正常运行时各相导线对地的电容相等并等于C，正常时各相对地电容电流的有效值也相等，且有： 各相的对地电容电流

大小相等，相位相差120°。

、 、

各相对地电容电流的相量和为零，所以大地中没有电容电流过。 各相电流

为各相负荷电流

与相应的对地电容电流

、 、 、、 、 、

的相量和，以下仅画出U相的情况。

二、单相接地故障

完全接地（金属性接地）：接地处的电阻近似等于零。

毕 业 设 计（论 文）

小电流接地系统单相接地故障

仿真与分析

系 别： 专学业生名姓称： 名： 机电信息学院 电气工程及其自动化 学 号： 指导教师姓名、职称：

完成日期 2011 年 12 月 10 日

论文题目：小电流接地系统单相接地故障仿真与分析 专 业：电气工程及其自动化

姓 名：赵 娜 （签 名）： 指导教师：王清亮 （签 名）：

摘 要

我国3～66kV中低压配电网大多数采用中性点非有效接地运行方式，俗称小电流接地系统。小电流接地系统的单相接地故障是常见的故障形式，占全网故障的80%以上。当故障发生时故障相电压为零，非故障相电压上升为线电压，但是三相电压依然对称，系统可以带故障运行1～2h，提高了系统运行的可靠性。但是必须尽快找出故障相并排除故障以免事故扩大和设备损坏。由于故障电流微弱、电弧不稳定等原因，小电流接地系统单相接地故障检测比较困难，接地线路的选择一直没有得到很好的解决，严重阻碍了供电可靠性和自

小电流接地系统单相接地故障选线原理综述

论文作者：傅周兴

摘要：简要分析发生单相接地故障时系统的基本特征，并在此基础上回顾了小电流系统单相接地保护在国内外研究发展的历史，系统分析了几种保护原理的特点，提出了尚需解决的问题，最后给出了分析的结论。 关键词：小接地电流系统 单相接地 故障选线 相关站中站： 建筑电气防雷接地专题 0 引言

目前世界各国的配电网都采用中性点不直接接地方式（NUGS）。因其发生接地故障时，流过接地点的电流小，所以称其为小电流接地系统。可分为中性点不接地系统（NUS）、中性点经电阻接地系统（NRS）和中性点经消弧线圈接地系统（NES）。故障时由于三个线电压仍然对称，特别是中性点经消弧线圈接地系统，流过接地点的电流很小，不影响对负荷连续供电，《电力系统安全规程》规定仍可继续运行0.5~2个小时。但小接地电流系统在单相接地时，非故障相电压会升为线电压，长时间带故障运行极易产生弧光接地，形成两点接地故障，引起系统过电压，从而影响系统的安全。因此，需要一种接地后能选择故障线路的装置进行故障检测，一般不动作于跳闸而仅动作于信号。 1 研究状况回顾

国外对小电流接地保护的处理方式各不相同。前苏联采用中性点不

中性点不接地系统单相接地时判断与处理

摘要：在中性点不接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。本文主要对中性点不接地系统在发生单相接地时，出现的一些故障现象、表计和信号装置的动作情况加以分析，从而来判断出接地故障是站内接地还是站外接地，是真接地还是假接地，以便于运行人员依据这些信息作出正确的判断，并按照有关事故处理规程的规定，采取相应的措施，迅速地将故障排除。 关键词：小电流接地系统 零序电压 零序电流 绝缘监察 真假接地

１.前言：

我国电力系统中性点的运行方式主要有：中性点不接地，中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地三种，前两种接地系统称为“小电流接地系统”。在小电流接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。同样石化电网35KV系统单相接地故障发生率也是比较高的，从对渣油总降的统计来看，仅2000年一年发生的次数就达十次之多，而且都集中在8-10月份（见下表）。

日期 起始时间 终止时间 线路 日期 起始时间 终止时间 线路 8月27日 8月30日 9月1日 9月4日 5：08 4：38 8：20 12：41 5：30 4：51 8：25 12：54 Ⅰ段B相 Ⅰ段B相 Ⅱ段A相 Ⅰ段C相 9

小电流接地系统单相接地故障的判

断和处理

〔摘要〕分析了小电流接地系统单相接地故障的特点，列举了完全接地、电弧接地、串联谐振、绝缘监测仪表的中性点断线时电网发生单相接地等9种故障现象,并提出了单相接地故障的处理步骤和具体要求。

〔关键词〕小电流接地系统；单相接地故障；处理

电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统（包括直接接地、电抗接

地和低接地）和小电流接地系统（包括高阻接地、消弧线圈接地和不接地）。我国3～66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧圈接地的运行方式，即为小电流接地系统。

1 小电流接地系统单相接地故障的特点

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，因面不影响对用户的连续供电，系统仍可运行1～2h。这也是小电流接地系统的最大的优点。但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可升高3 倍，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，影响用户的正常用电；也可能使电压互感器铁芯严重饱和，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电压，进而损坏设备，破

中性点不接地系统铁磁谐振与单相接地辨识技术

齐!郑# 董!迪$ 杨以涵#

!#+华北电力大学电气与电子工程学院"北京市#!$$!(+$+河南省电力勘测设计院"河南省郑州市-'!!!H

#摘要 中性点不接地系统在电压互感器铁磁谐振的情况下可能出现零序电压长时间升高的现象 与单相接地故障现象类似 传统选线装置仅依靠零序电压和零序电流启动 不能有效辨识铁磁谐

振

容易造成误动 重点分析了基频铁磁谐振的特征 详细对比了铁磁谐振与单相接地故障情况下三相电压及零序电压之间的差异 并在此基础上提出了基于零序电压和三相电压综合对比的铁磁谐振辨识技术 通过现场实际运行数据对该方法进行了验证 表明该方法能够有效提高选线装置的动作可靠性 满足实用要求 关键词 中性点不接地系统 铁磁谐振 单相接地故障 基频谐振

收稿日期 $!!%&!'&!' 修回日期 $!!%&!%&#-

国家高技术研究发展计划 )("计划 资助项目 $!!%77#$<"$)

!引言

中国"5.#"'5.配电网很多采用中性点不

接地方式"

中性点不接地系统发生单相接地故障后"必须尽快查明故障线路并予以切除$经过多年的研究"目前已研究出许多故障选线方法并开发出多种型号的故障选线装置"这些选线装置的一个共同特征就是依靠零序电压和零

可以作为调试作业指导

ICS 点击此处添加ICS号

点击此处添加中国标准文献分类号

Q/GDW 19

Q/GDW 1954 15601001—2011

四川电力科学研究院企业标准

小接地电流系统单相接地保护装置

性能试验大纲

文稿版次选择

（本稿完成日期：）

2011 - 06 - 10发布 2011 - 06 - 30实施

可以作为调试作业指导

目 次

前言 ............................................................................... III

1 范围 .............................................................................. 1

2 规范性引用文件 .................................................................... 1

3 术语和定义 ........................................................................ 1

4 试验项目 ......................

目录

0 引言 ..................................................................................................................... 1 1 绪论 ..................................................................................................................... 3 1.1 小电流接地系统研究现状 .............................................................................. 3 1.2 小电流接地系统研究的意义 .......................................................................... 4 2 小电流接地系统单相接地故障分析 ..............................................................

大电流接地系统与小电流接地系统（不接地系统）发生故障的区别，对系统设备运行的影响，处理原则和注意事项。

中性点直接接地（包括经小阻抗接地）得系统，当发生单相接地故障时，接地电流一般都比较大，所以称为大电流接地系统.一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。

中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，发生单相接地故障时，由于不构成短路回路，接地短路电流比负荷电流小很多，这种系统称为小电流接地系统。一般66kv及以下系统常采用这种系统

1 中性点不接地电网的接地保护

中性点不接地系统的接地保护、接地选线装置

(1) 系统接地绝缘监视装置：（陡电6.0KV厂用电系统）

绝缘监视装置是利用零序电压的有无来实现对不接地系统的监视。

将变电所母线电压互感器其中一个绕组接成星形，利用电压表监视各相对地电压，另一绕组接成开口三角形，接入过电压继电器，反应接地故障时出现的零序电压。

当发生单相接地故障时，开口三角形出现零序电压，过电压继电器动作，发出接地信号。

该保护只能实现监测出接地故障，并能通过三只电压表判别出接地的相别，但不能判别出是哪条线路的接地。要想判断故障线路，必须经拉线路试验。且若发生两条线路以上接地故障时，将更难判别。

装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触

标题：小电流接地系统单相接地故障选线原理综述

由于线路自身的电容电流可能大于系统中其他线路的电容电流之和，所以按零序电流大小整定的过电流继电器理论上就不完善，它还受系统运行方式、线路长短等许多因素的影响，而导致误选、漏选、多选;“功率方向”原理采用逐条检测零序电流i0功率方向来完成选线功能，当用于短线路时，由于该线路的零序电流小，再加之功率方向受干扰，在一定程度上选线是不可靠的，更多地发生误、漏选情况; 用各线路零序电流作比较，选出零序电流最大的线路为故障线路的“最大值”原理，在多条线路接地或线路长短相差悬殊的情况下，很可能造成误选和多选;“首半波”原理基于接地故障发生在相电压接近最大值瞬间这一假设，利用故障后故障线路中暂态零序电流每一个周期的首半波与非故障线路相反的特点实现选择性保护，但它不能反映相电压较低时的接地故障，且受接地过渡电阻影响较大，同时存在工作死区; 利用5次或7次谐波电流的大小或方向构成选择性接地保护的“谐波方向”原理，由于5次或7次谐波含量相对基波而言要小得多，且各电网的谐波含量大小不一，故其零序电压动作值往往很高，灵敏度较低，在接地点存在一定过渡电阻的情况下将出现拒动现象。 群体比幅比相原理

此种