学文网摘要：国家经济飞速发展，不仅带动了人们生活水平提升，还促进了国家各类产业结构的发展壮大。由于各行各业的智能设备的快速更新，对电力系统的需求也越来越高，因此，电力系统高质量的稳定运行是电力行业的重中之重，也是发展国民经济不可缺少的一部分。为了更好地促进国家电力体系的发展，如何做好小电流接地系统单相接地工作是当前形势下的重要任务。
关键词：小电流接地系统；问题处理；单相接地
中***分类号：F407文献标识码： A
1单相接地故障分析
1.1单相接地故障产生的原因及危害
在实际应用中，发生单相接地故障的原因归纳起来主要有以下几种：(1)导线断线落地；(2)绝缘子击穿；(3)由于树木接触导线造成的树木短路；(4)配电变压器高压绕组单相绝缘被击穿或接地；(5)由雷击或风刮树枝而引起的线路接地故障等。其中，前三种为主要原因，占到故障原因的80%以上。同时，由于通电线路较长，且不同地区地形复杂等各种因素，可以造成单相接地故障的原因具有多样性、复杂性、不可预测性。当单相接地故障发生以后，可以产生谐振过电压，该电压几倍于正常电压，如果处理不当容易造成危害。首先，过电压将使线路上绝缘子的绝缘击穿，造成短路事故的同时烧毁配电变压器，严重时还可能引发电气火灾。然后，对于导线接地引发的单相接地故障，对于行人和线路巡视人员的生命安全构成很大的威胁，可能发生触电伤亡事故。最后，由于发生单相接地故障，造成供电中断，影响了供电可靠性，对电力用户及电力公司造成经济损失。
1.2单相接地故障选线方法
中性点非有效接地方式（NUGS），作为一种主要的接地方式，发生单相接地故障的概率最大。此时供电仍然能够保证线电压的对称性，并且产生的故障电流较小，不会影响到对负荷的连续供电，所以不必立即跳闸，按照规程还可以继续运行1~2小时。但是，随着馈线增多，电容电流不断增大，如果长时间的运行就容易使故障进一步扩大成为多点接地短路。更严重的是，弧光接地会引起全系统的过电压，损坏电力设备，破坏电力系统的安全运行。所以，必须及时找到故障线路予以切除，保障电力系统安全稳定运行。
早在1958年起，就对单相接地故障选线进行了研究，提出过很多选线方法，同时开发出了相对应的装置。目前的选线方法都是以零序电压来启动保护装置或选线装置，其基本原理包括：零序电流原理、首半波原理、零序功率方向原理、谐波电流方向原理以及信号注入原理。具体来说，小电流接地故障选线常见方法包括：稳态分析法、零序能量分析法、谐波分量法、网络化选线法、小波分析法、有效域技术等。
稳态分量法又分为：零序电流相对相位法、零序电流比幅法和群体比幅比相法三种。零序电流相对相位法是一种利用非故障线路零序电流与发生故障线路零序电流流动的方向相反的特点，找出故障线路的方法。零序电流比幅法是一种利用流过故障元件而产生的零序电流大小等于全部非故障元件对地电容电流的和这一原理，比较零序电流幅值的大小就可以找到故障线路。其特点是：受到系统运行方式、线路长短以及过渡电阻大小的影响较大，并且系统中也有可能存在某一条线路上的电容电流大于全部线路电容电流之和的情况，一旦遇到这种情况，这种装置会发生误动作，所以它并不适用于消弧线圈接地的系统检测。群体比幅比相法是一种综合利用零序电流相对相位法和零序电流比幅法，先比较零序电流，从中选出几个有较大零序电流的线路作为候选，在这些线路中进一步进行相位比，选出方向与其他线路方向不同的即为故障线路。在一定程度上，这种方法解决了另外两种方法存在的弊端，但是不能排除电流互感器（TA）不平衡和过渡电阻较大的影响。
零序能量分析法是根据故障线路零序电流有功分量的极性与正常线路的极性相反这一特点来进行选线的。但是由于有功分量的含量太小，故采用零序能量（即零序电流与零序电压的乘积）来衡量零序电流的有功分量大小，其中零序能量最大的线路即为所要检测的故障线路。
谐波分量法又分为五次谐波分量法和各次谐波平方和分量法。五次谐波分量法是根据单相电流接地故障时，由于受到线路设备、故障点的非线性影响，故障电流中存在以五次谐波为主的谐波信号，对这种五次谐波电容电流采用群体比幅比相法分析，就可以找到消弧线圈接地系统的故障线路。其特点是：故障电流中产生的五次谐波含量较小，同时受电流互感器（TA）不平衡电流和过渡电阻的影响较大，因而选线的准确度不是很稳定。各次谐波平方和方法则是将三、五、七次谐波分量进行求和处理，然后根据谐波理论进行选线。其特点是：可以在一定程度上克服单次谐波信号较小这一缺点，但是无法从根本上解决检测准确性问题。
网络化选线法，首先要求输入电网运行状态的遥信量，如某一条线路上各段开关的状态信息等，并借助这些信息掌握电网各线路的参数和拓扑结构。当电网发生单相接地故障时，根据故障电压参数估算出各线路对地充电电流大小，对比各线路期望值与实测电流值。其中，期望值与实测值相差很大的线路即为故障线路。
小波分析法是一种利用小波分析，对信号进行精确分析的一种方法。这种方法对微弱信号和暂态突变信号相当敏感，因此它可以准确地提取出故障特征。小波变换是把信号分析变成不同位置和尺度的小波之和。利用合适的小波进行小波变换之后，可以很清楚地看到暂态零序电流特征分量较高的即为故障线路。该方法的特点是：实际运行中，电力系统情况复杂多变的，必须综合分析出线零序电流和母线零序电压小波变换参数，才能准确选出故障线路。有效域技术是根据不同的故障信号的特征不同，选用不同的选线方法。当条件满足时，此法的选线结果更加准确和可靠。有效域为满足一定充分条件的故障区域。针对每一种方法，界定出对应的有效域。当某一故障落在某一方法的有效域内时，该方法便可以对故障进行选线分析，并且保证结果的正确性。
表1
2单相接地故障的处理
2.1单相接地故障的处理过程
当配电线路发生单相接地故障之后，通过变电站母线上运行的电压互感器，绝缘监察装置可以检测到接地故障，发出接地信号，值班人员根据信号及时进行判断处理。首先，综合分析电压表指示、天气情况、运行方式等，区分信号的虚实。然后，为缩小停电的范围，进行分网运行，同时检查电气设备是否正常运行，例如：设备有无损坏、配电线路有无断线接地、互感器熔丝有无熔断、电缆头有无击穿等。最后，在确定配电所内设备无问题的情况下，用瞬停依次拉闸查找法。具体措施为：(1)对于装有微机选线装置或接地信号装置的线路来说，在装置正常运行的条件下，接地故障线路可以通过上文提到的选线方法查出。但是，如果出线未安装接地信号装置，查找方法是依次断开线路母线上的每个分路开关，如果断开某条线路的开关时接地信号突然消失，并且绝缘监察电压表的指示恢复正常，该线路即为有接地故障的。(2)如果采用瞬停依次拉闸查找法断开开关后接地信号仍然存在，则说明此条线路上没有发生接地故障。此时应该立即恢复供电，依次瞬停其他线路。需要注意的是应该逐步检查一条线路，不能同时将所有出线同时断开。(3)在查出接地故障线路以后，对一般用户线路可以停电排除接地故障，等到接地故障排除以后恢复供电。但是，针对某些重要用户的供电线路，则应该采取适当的措施将用电负荷转移，或者将用电负荷转移至备用线路。然后，停电查找并及时排除故障，恢复供电，减少由于停电而造成的损失。
2.2故障处理中的注意事项
(1)在寻找和处理单相接地故障的时候，必须做好适当的安全措施，保证工作人员的安全。当设备发生接地时，如果在室内，工作人员与故障点的距离不得小于4m；如果在室外，工作人员距离故障点的距离不得小于8m。如果必须进入上述范围内，工作人员必须穿上绝缘靴，佩戴绝缘手套，并使用专用的绝缘工具。
(2)如果电压互感器的高压侧熔断件熔断，不能随便采用普通的熔断件代替原来的熔断件，必须采用装填有石英砂额定电流为0.5A的瓷管熔断器。这种熔断器具有较好的灭弧性能，可以有效限制短路电流。
结束语
伴随科学技术的快速发展，上述的问题已经有了合理的判别知识体系和具体的计算方式，相应的装置也不断地发展壮大。除此之外，还应该积极地提升相关工作人员的工作能力，改善设备运行的环境，做好设备的检修以及管理等工作，切实将其绝缘能力提升到合理的水平。
参考文献
[1]胡晓丽.小电流接地系统单相接地故障分析及处理[J].高科技与产业化.2010（07）.
[2]郭乃芹.小电流接地系统接地信号分析及处理[J].现代营销（学苑版）.
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