宿迁学院课程设计说明书设计题目：小电流接地系统单相故障matlab仿真
系（部）：机电工程系
专业：自动化
班级： 2 姓名：徐勇军
学号： 20100710234
20 12 年 12 月 12 日
目录
第一章matlab简介 (3)
第二章小电流接地系统单相故障matlab仿真 (4)
2.1小电流接地系统单相故障特点简介 (4)
2.2 小电流接地系统的仿真模型构建 (5)
2.3 仿真结果及分析 (11)
第三章心得与体会 (16)
参考文献 (16)
一Matlab简介
Matlab是由英文单词matri和laboratory的前3个字母组成。目前matlab已成为国际认可的最优秀的科技应用软件之一。在大学里，他是用于初等和高等数学、自然科学和工程学的标准数学工具；在工业界，他是一个高效的研究、开发和分析的工具。随着科技的发展，许多优秀的工程师不断的对matlab进行了完善，使其从一个简单的矩阵分析软件逐渐发展成为一个具有极高通用性，并带有众多实用工具的运算操作平台。
Simulink是matlab提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包，是基于框图的仿真平台。Simulink挂接在matlab环境上，以matlab的强大计算功能为基础，利用直观的模块框图进行仿真和计算。Simulink提供了各种仿真工具，尤其是它不断扩展的、内容丰富的模块库，为系统的仿真提供了极大的方便。在simulink平台上拖拽和连接典型模块就可以绘制仿真对象的模块框图，并对模型进行仿真。在simulink平台上，仿真模型的可读性很强，这就避免了在matlab窗口使用matlab命令和函数仿真时，需要熟悉大量的M函数的麻烦，对广大工程技术人员来说，这无疑就是一个福音。随着matlab的不断升级，simulink的版本也在不断的升级，从1993年的matlab4.0/simulink1.0版到2001年的matlab6.1/simulink4.1版、2002年的matlab6.5/simulink5.0版，现在的最常用的版本就是matlab7.0/simulink6.0 Simulink最初是为仿真控制系统而建立的工具箱，在使用中容易编程、容易扩展，并且可以解决在使用matlab过程中遇到的非线性、变系数等问题。它能够进行系统和离散系统的仿真，也能够进行线性和非线性系统仿真，并且支持多种采样频率系统的仿真，使不同的系统能以不同的采样频率组合，这样就可以仿真较大、较复杂的系统。因此，不同的科学领域根据自己的仿真要求，以matlab为基础，开发了大量的专用仿真程序，并把这些程序以模块的形式放入simulink中，形成模块库。Simulink的模块库实际上就是用matlab基本语言编写的子程序集。现在simulink模块库有3级树状的子目录，在一级目录下包含了simulink 最早开发的数学计算工具箱、控制系统工具箱的内容，之后开发的信号处理工具箱、通信工系统工具箱等也并行列入模块库的一级子目录，逐级打开模块库浏览器的目录，就可以看到这些模块。
Simulink是基于matlab的图形化仿真设计环境。确切的说，它是matlab提供的对动态系统进行建模、仿真和分析的一个软件包。它支持线性和非线性系统、连续时间系统、离散时间系统、连续和离散混合系统，而且系统可以是多进程的。它使用图形化的系统模块对动态系统进行描述，并非在此基础上采用matlab计算引擎对动态系统在时域内进行求解。Matlab计算引擎主要对系统微分方程和差分方程求解。Simulin和matlab是高度集成在一起的，因此，它们之间可以进行灵活的交互操作。
Simulink提供了友好的图形用户界面，模型由模块组成的框图来表示，用户通过简单的鼠标操作就能够完成建模。Simulink的模块库为用户提供了包括基本功能模块和扩展模块在内的多种功能模块，在matlab7.0/simulink6.0中，可直接在simulink环境中运作的工具箱和模块已覆盖航空、航天、通信、控制、信号处理、电力系统、机电系统等诸多领域，所涉及的内容专业性越来越强，使用也越来越方便。
由于simulink是基于matlab环境上的高性能的系统仿真设计平台，启动simulink之前必须首先运行matlab，然后才能运行simulink并建立系统模型。
二小电流接地系统单相故障的matlab仿真实验
小电流接地系统单相故障
电网中性点接地系统的分类方法有很多种，其中最常用的是按照接地短路时接地电流的大小分为大电流接地系统和小电流接地系统。电网中性点采用哪种接地方式主要取决于供电可靠性（是否允许带一相接地时继续运行）和限制过电压两个因素。我国规定110kv以上电压等级的系统采用中性点直接接地方式，35kv及以下的配电系统采用小电流接地方式（中性点不接地或经消弧线圈接地）。
在小电流接地系统中发生单相接地时，由于故障点的电流很小，而且三相之间的线电压任然保持对称，对负荷的供电没有影响，因此，在一般情况下都允许系统在继续运行1~2小时，而不必立即跳闸，这也是采用小电流接地系统运行的主要优点。但是在单相接地以后，其他两相的对地电压要升高根号三倍，为了防止故障进一步扩大成两点或多点接地短路，就应及时发出信号，以便运行人员采取措施予以消除。
2.1 小电流接地系统单相故障特点简介
对于如图1-1所示的中性点不接地系统，单相接地故障发生后，由于中性点N不接地，
所以没有形成短路电流通路，故障相都将流过正常
负荷电流，线电压任然保持对称，因此可以短时不
予以切除。这段时间可以用于查明故障原因并排除
故障，或者进行倒负荷操作，因此该方式对于用户
的供电可靠性高，但是接地相电压将降低，非接地
相电压将升高至线电压，对电气设备绝缘造成威胁。
单相接地故障发生后系统不能长期运行。
事实上，对于中性点不接地系统，由于线路分布电容（电容数值不大，而容抗很大）的存在，接地故障点和导线对地电容还是能够形成电流通路的，从而有数值不大的电容性电流在导线和大地之间流通。一般情况下，这个容性电流在接地故障点将以电弧形式存在，电弧产生的高温会损毁设备，甚至引起附近建筑物燃烧起火，不稳定的电弧燃烧还会引起弧光过电
压，造成非接地相绝缘击穿进而发展成为相间故障，导致断路器动作跳闸，中断对用户的供电。
中性点不接地系统发生单相接地时的故障特点如下
1）在发生单相接地时，全系统都将出现零序电压。
2）在非故障的元件上有零序电流，其数值等于本身的对地电容电流，电容电流的实际方向为由母线流向线路。
3）在故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，数值一般较大，电容电流的实际方向为由线路流向母线。
对于如图1-2所示的中性点经消弧线圈接地
系统，正常情况下，接于中性点N与大地之间
的消弧线圈无电流流过，消弧线圈不起作用；
当接地故障发生后，中性点出现零序电压，
在这个电压的作用下，将有感性电流流过消弧
线圈并注入发
生接地故障的电力系统，从而抵消在接地点流
过的电容性接
地电流，消除或者减轻接地电弧电流的危害。
需要说明的是，
经消弧线圈补偿后，接地点将不再有容性电弧
电流或者只有很小的电容性电流流过，但是接地相电压降低而非接地相电压依然很高，长期接地运行依然是不运行的。
2.2 小电流接地系统的仿真模型构建
1.中性点不接地系统的仿真模型及计算
利用simulink建立一个10kv中性点不接地系统的仿真模型，如图1-3所示。
在仿真模型中，电源采用”Three-phase source”模型，输出电压为10.5kv，内部接线方式为Y形联结，其他参数与图1-4设置相同。
在模型中共有4条10kv输电线路line1~line4,均采用“Three-phase Pl Section Line”模型，线路的长度分别为130km、175km、1km、150km，其他参数相同。Line1参数设置如图1-5所示。
需要说明的是，在实际的10kv配电系统中，单回架空线路的输送容量一般在0.2~2MV.A，输送距离的适宜范围为6~20km.本文的仿真模型将输电线路的长度人为加长，这样可以使仿真时的故障特征更为明显，而且不用很多输电线的出线路数，不影响仿真结果的正确性，
线路负荷load1、load2、load3均采用“three-phase series rlc load”模型。其有功负荷分别为1MW、0.2MW、2MW，其他参数相同，load1参数设置如图1-6所示。
每一线路的始端都设三相电压电流测量模块“three-phase v-I measurement”将测量到的电压、电流信号转变成simulink信号，相当于电压、电流互感器的作用，其参数设置如图1-7所示。
图2-3 10kv中性点不接地系统仿真模型
图1-4 three-phase source的设置
图1-5 line1的参数设置
图1-6 load1的设置
图1-7 三相电压电流测量模块的参数设置
在仿真模型中，选择在第三条出线的1km处发生A相金属性单相接地，故障模块的参数设置如图1-8所示。
图1-8 故障模块的参数设置
系统的零序电压3uo及每条线路始端的零序电流3i0采用如图1-9所示方式得到。
故障点的接地电流Id则可以用如图1-10所示的万用表测量方式得到。
图1-9系统的零序电压3uo及每条线路图1-10 故障点的接地电流获取方式
始端零序电流3io的获取方法
根据以上设置的参数，可以通过计算得到系统在第3条出线的1km处发生A相金属性单
相接地时各线路始端的零序电流有效值为
同理可得
接地点的电流为
Id=20.18A
2. 中性点经消弧线圈接地系统的仿真模型及计算
在如图1-3的基础上，建立中性点经消弧线圈的接地系统的仿真模型如图1-11所示，即在电源的中性点接入一个电感线圈，其他参数不变。在各级电压网络中，当全系统的电容电流超过一定数值（对于3~6kv电网超过30A、10kv电网超过20A、22~66V电网超过10A）时就应装设消弧线圈。
图1-11 中性点经消弧线圈接地系统的仿真模型
如果要使接地点的电流近似为0（即完全补偿），应满足
wL=1/3wC
式中，L为消弧线圈的电感，C为系统三相对地电容。
根据图1-11中的电路参数，可求得
C=3.534x10-6F
因此为实现完全补偿因有
L=0.9566H
由于完全补偿存在串联谐振过电压问题，因此实际工程常采用过补偿方式，当取过补偿度为10%时，经消弧线圈的电感L=0.8697.
通过以上计算，模型中消弧线圈的参数设置如图1-12所示，线圈所串联电阻为阻尼电阻。
图1-12 消弧线圈的参数设置
2.3 仿真结果及分析
在仿真开始前，选择离散算法，仿真的结束时间取0.2s，利用powergui模块设置采样时间为1x10-5s,系统在0.04s时发生A相金属性单相接地。
1. 中性点不接地系统的仿真结果及分析
设置好参数，运行如图1-1所示的10kv中性点不接地系统仿真模型，得到系统的零序电压3uo及每条线路始端的零序电流3Io，故障点的接地电流Id波形如图1-13所示。
3uo(kv)
3Io1(A)
3Io2(A)
3Io3(A)
仿真得到的各线路始端零序电流，接地电流Id的有效值为
故障后的零序分量还可以采用如图1-14所示的“三相序分量模块”方法得到，如图1-15
所示为故障线路零序电流的幅值和相位图（注意图中的零序电流为Io而不是3Io)。
图1-15 采用“三相分量模块”获得零序分量
图1-16 故障线路零序电流的幅值和相位
由图中可得故障线路零序电流的幅值为Io=6.52A,则3Io的有效值为
3Io=3x6.52/根号2A=13.83A
与从图1-13中得到的
仅相差0.2%
2. 中性点经消弧线圈接地系统的仿真结果及分析
设置好参数，运行如图1-11所示的10kv中性点经消弧线圈接地系统仿真模型，得到系统的零序电压3uo及每条线路始端的零序电流3Io、消弧线圈电流Il、故障点的接地电流Id 波形如图1-17所示。
从图1-17中可知，当单相接地的暂态过程结束后，故障点的接地电流Id的有效值在2.9A 左右，远小于中性点不接地系统的接地电流，因此补偿的效果十分明显。
对于非故障线路来说，其零序电流任是本身的电容电流，零序电流超前零序电压90°，电容电流的实际方向为由母线流向线路，这与中性点不接地系统是相同的。
但是对于故障线路来说，其零序电流将大于本身的电容电流，并且电容电流的实际方向也是由母线流向线路。因此，在这种情况下无法用电流方向的差别来判断故障线路，也很难用零序电流的大小来找出故障线路。
3uo(kv) 3Io1(A)
3Io2(A) 3Io3(A)
消弧线圈 Il 和 故障点 Id 波形图
三总结和体会
在这次的小电流接地系统的matlab仿真实验中我学会了很多。不仅仅单单是自己独立完成了作业，主要是在这次仿真实验中，我学会了能够独自查阅资料，独自定课题，独自完成，在过程中有疲惫，有迷惑，错了很多次，怎么都出不了图像，仿真没有结果，然后又仔细的阅读文章，阅读书上的讲解，细心的对照每一个环节。每一个可能会出错的地方，知道是往往每一个细节就可以导致结果出不来。一一的对照参数的设置，元件的选择是否有错，然后然后，在找着找着的过程中逐渐发现设计的乐趣，发现编写教材的艰难。每一个看似简单的成功其实都不简单，往往都有设计者的艰辛与汗水，我们在享受别人的成果时要珍惜，要珍惜前辈们的来自不易。
耐心，细腻，坚毅往往是成功不可或缺的所以在以后的生活中要刻意的锻炼自己。在小电流接地系统matlab的仿真实验中，虽然与本班同学相比我的篇幅较长，历时一个礼拜，时间较久但在过程并无厌倦或是疲惫，反而是兴奋有点喜悦，或者是成就感带来的吧，每一个完成新的科研项目的人，他们是不是都很激动？有点向往那样的生活。有挑战有难度在自己的能力范围内，那样不会太感吃力而颓废，又能获得成就的喜悦。或许如老师所说，学了matlab人生就会完美了，那样的境界现在还没有，在一点点的独立学习中会逐渐的明白老师的良苦用心而会懂得每一个成功来自不易，他们是有多艰辛的创造一项新的科学领域，我们作为学习者要珍惜。好好努力与奋斗，珍惜每一个当下，活出属于自己的精彩，不浪费时间，学点有用的知识，增加自己的竞争力，说大了是为社会尽点力量为我们的祖国做点贡献，说小了，就是为以后的生活加点砝码，加点资本，能够养活自己。
虽然在小电流接地系统仿真的实验中，所设计的课题及内容有借签的成分，依然认识到自己的不足，所谓人知足常乐不过是讲那些没有斗志的人的，讲心态的，现在不应该美满的我们。处在当今的充满竞争力的大学，摸着自己的心对自己说满足吗？这点知识够吗？能够一劳永逸？所以还要学习。。。。
参考资料
Matlab程序设计及应用（第二版）--------------------------------------刘卫国
Matlab/simulink电力系统建模与仿真-------------------------------------于群曹娜
小电流接地系统 单相接地故障分析与检测 为了提高供电可靠性，配电网中一般采取变压器中性点不接地或经消弧线圈和高阻抗接地方式，这样当某一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，因而这种系统被称为小电流接地系统。 小电流接地系统中单相接地故障是一种常见的临时性故障，当该故障发生时，由于故障点的电流很小，且三相之间的线电压仍保持对称，对负荷设备的供电没有影响，所以允许系统的设备短时运行，一般情况下可运行1-2个小时而不必跳闸，从而提高了供电的可靠性。但一相发生接地，导致其他两相的对地电压 升高为相电压的倍，这样会对设备的绝缘造成威胁，若不及时处理可能会发展为绝缘破坏、两相短路，弧光放电，引起去系统过压。然而当系统发生单相接地故障时，由于构不成回路，接地电流是分布电容电流，数值比负荷电流小得多，故障特征不明显，因此接地故障检测仍是一项世界难题，很多技术有待克服。 单相接地故障分析 当任意两个导体之间隔着绝缘介质时会形成电容，因此在简单电网中，中性点不接地系统正常运行时，各相线路对地有相同的对地电容C0，在相电压作用下，每相都有一个超前于相电压900的对地电容电流流入地中，然而由于电容的大小与电容极板面积成正比而与极板距离成反比，所以线路的对地电容，特别是
架空线路对地电容很小，容抗很大，对地电容电流很小。 系统正常运行时，如图1，由于三相相电压U A、U B、U C是对称的，三相对地电容电流I co.A、I co.B、I co.C也是平衡的，因此，三相的对地电容电流矢量和为0，没有电流流向，每相对地电压就等于相电压。 图1中性点不接地电力系统电路图与矢量图 当系统中某一相出现接地故障后，假设C相接地，如图2所示，相当于在C 相的对地电容中并联了一个大电阻，由于故障电流I C没有返回电源的通路，只能通过另外两项非故障A、B相线路的对地电容返回电源。此时C相线路的对 地电压为U C’ = U CD = 0，而A相对地线电压即U A’ = U AD = U AC = -U CA = - U C∠-300 = U B∠-900，而B相对地线电压即U B’ = U BC = U B∠-300，则U A’和U B’相差600。非故障相中流向故障点的电容电流I AC = U A’jwC0，I BC = U B’jwC0，且I AC、I BC超前U A’和U B’ 900，I AC、I BC大小相等为I co.A之间相
小电流接地系统接地的原因分析及对策 小电流接地系统特别是35KV及以下的小接地系统，由于线路分支多，走向复杂，电压等级较低，在设计施工中质量不易保证，运行中发生接地故障的几率很高。为了便于电网值班人员准确判断接地类别，及时处理故障，保证电网的安全可靠运行，提高用户电能质量。本文通过对兴义市地方电网的运行实践，从小接地系统绝缘监察装置的构成及动作原理，历年接地故障情况的统计、接地原因、故障判别及预防接地的措施等几个方面进行分析，对运行值班人员和工程技术人员有一定的借鉴作用。 1.问题提出 目前，小电流接地系统特别是35KV及以下的小接地系统，由于其线路分支多，走向复杂，电压等级较低，在设计施工中线路质量不易保证，运行中发生接地故障的几率是很高的。从我市地方电网历年来的运行统计资料来看，在小电流接地系统的接地故障中，35KV电网占8.2%，10KV电网占91.8%。本文通过笔者在实践中对电网运行工况的了解以及运行经验的总结，分析了小电流接地系统在实际运行中易引起误判的几类接地故障，在给出其原因分析的基础上着重阐述了接地故障的判别方法、处理措施及对策。相信对同行有一定的借鉴作用。 2.易引起误判的几类接地故障及其原因分析 为了便于展开下文，我们有必要首先对电网发生接地的原因作一个简单的分析。如图1,当中性点电压Uo不为0且Uo大于绝缘监察系统定值时，便有接地信号发出，而Uo 反映的是零序电压，其计算公式为： Uo=（ùa+ùb+ùc）/3 从上式可以看出，当电网各相电压ùa、ùb、ùc不平衡时，便有中性点电压Uo产生，而电网电压的不平衡度是接地信号发生与否的关键，本文下面的论述将紧紧围绕接地故障发生的原因作具体分析。根据兴义市地方电网历年来的运行资料，我们统计了如下几类经常发生接地的情况：
小电流接地系统接地故障选线方法涂少煌 发表时间：2019-09-18T10:09:46.183Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：涂少煌[导读] 摘要：本文简要总结近年来现有的选线的理论方法，对选线方法的原理做了简要分析，并指出了小电流接地系统故障选线的主要侧重方向。 (广州智光电气技术有限公司广州 510760) 摘要：本文简要总结近年来现有的选线的理论方法，对选线方法的原理做了简要分析，并指出了小电流接地系统故障选线的主要侧重方向。 关键词：小电流接地系统；单相接地；故障选线；选线方法 1单相接地故障信号特征的分析 1.1稳态特征信号分析 中性点不直接接地系统发生接地故障时，全系统伴随零序电压的产生会有零序电流产生，所有非故障线路上元件的对地电容电流之和在数值上等于故障线路的零序电流，故障相电流方向从线路流向母线，与非故障线路相反。为了减少故障点处的故障电流，在中性点处接入了消弧线圈，相当于叠加了一个与故障电流相反的感性电流，在实际运行中，由于消弧线圈过补偿的作用，所叠加的感性电流在数值上大于故障电流，使得故障电流方向发生改变与非故障线路相同，由此，使得基于稳态量的选线方法失败。 1.2暂态特征信号分析 配电网发生接地故障时，所产生的故障电流包含的暂态成分比稳态成分多。可以被利用的有效的信息较多，全网络的暂态电容电流相当于2个电容电流之和：放电电流，此电流方向由母线流向故障点处，是由于故障相的电压突然降低而产生；充电电流，该电流通过电源形成回路，是由于非故障相的电压突然升高而产生。一般在相电压接近最大值时刻较多地发生接地故障，此时电容电流远远大于电感电流，消弧线圈补偿作用可以忽略不计，所以可以认为中性点不接地系统和经消弧线圈接地系统发生故障时的暂态特征是相似的，因此利用故障时的暂态特征作为选线的基本依据的重要意义显而易见。 2小电流接地系统故障选线方法 2.1基于稳态分量的选线方法 2.1.1零序电流比幅法 零序电流比幅法所需的特征量是零序电流，是根据系统故障的稳态特征来进行选线，比较母线处各出线零序电流幅值大小，其中幅值最大的线路即为故障线路，此方法比较简单容易实行。但是，当幅健距不大或母线故障时，会造成选线失败，此外还有各种复杂因素的影响，如不平衡的CT，系统运行方式等问题。由于电容电流在中性点经消弧线圈接地系统中被补偿，使得该方法不适用于此系统，但可用于小电流不接地系统，适用范围较小。 2.1.2零序电流相位法 配电网发生接地故障时，该方法利用故障稳态特征选出与各条出线零序电流方向不同的线路作为故障线路。当线路很短且零序电很小时容易产生“时针效应”，在零序电流方向的判断上出现错误。同时，系统运行方式、电流不平衡以及过渡电阻也会对故障线路产生一定程度的干扰。同样，由于消弧线圈的补偿作用可以改变故障线路电流的方向，同零序电流比幅法一样，此方法也不适用谐振接地系统，只能用于不接地系统。 2.1.3群体比幅比相法 该方法是前两个方法的结合。首先比较各条线路的零序电流幅值大小，选出3条以上幅值相对较大的线路，然后再比较它们的相位，方向与其他线路相反的即为故障线路，若所有方向线路都相同则为母线故障。但此方法易受过渡电阻的大小以及CT不平衡等因素的影响，且死区和盲点的存在会对相位的判断产生影响。除此以外，由于是前两种方法的结合，同样只能适用于不接地系统。 2.1.4有功分量法 电网中各条线路存在对地电导，消弧线圈串／并联的电阻在发生故障时，会产生一定有功电流且不能被消弧线圈补偿。以零序电压作为参考量，将有功分量取出，然后利用故障线路零序电流有功分量比非故障线路大且方向相反来选线此方法虽然不受消弧线圈的限制，但接地电流中有功分量的成分较少，降低了检测的灵敏度，且受接地电阻和电流互感器不平衡的影响。 2.2基于暂态分量的选线方法 2.2.1首半波法 此方法最重要的一点就是假设故障发生的时刻是相电压接近峰值的瞬间，此时，暂态电容电流远远大于暂态电感电流。该方法的选线原理是在发生单相接地故障后的首个半周期内，故障线路的零序暂态电流和电压的极性与非故障线路相反。但是如果故障发生在相电压经过零的时刻，暂态电流的信号非常薄弱，特征信号不明显，不易检测。显而易见，该方法有一定的局限性，并且过渡电阻和谐波会造成一定的干扰，降低故障选线的准确性。 2.2.2小波分析法 小波分析理论可以在一定的频带内将暂态信号分解，尤其是对奇异信号和变化不明显的信号应用较好，信号突变部分和信号的奇异点处包含有能清晰反映原始信号中重要信息的成分。而在小电流系统发生接地故障时，暂态信号的奇异处隐藏有较多有价值的故障信息，能清晰地反映故障的暂态特征，所以可以利用小波分析法来分析和提取故障信息。故障发生时电流会突然改变，小波分析法就是利用这一特点来进行选线，首先利用小波奇异性检测的方法对各条线路的暂态零序电流使用小波变换，然后对各条线路的零序电流经过小波变换后的模极大值的峰值和相位进行分析和对比，模极大值最大且相位与其他线路相反的线路即为故障线路。对信号进行小波变换时，也涉及到一些细节选择：小波基函数的选取对小波变换的结果非常关键，要选择紧支集正交性的小波；对故障信号进行小波分解后，选择小波变换细节部分中绝对值幅值最大的点所在的尺度作为分解尺度；信号的采样频率也有相应的要求，应该大于等于信号中最高频率的2倍；还要进行细节分量的重构以及边界的处理。本文认为小波分析在信号处理方面是一种比较理想的数学工具，所以应将小波分析法应用于现场的实际运行中，并结合实际继续深入研究，使得小波分析法能适用于各种类型的单相接地故障的选线。 2.2.3暂态能量法
1.目前常用的电力系统仿真软件有：BPA 程序和EMTP(程序；PSCAD /EMTDC; NETOMAC; PSASP;MATLAB 2.SimPowerSystems库产品 SimPowerSystems 4.0中含有130 多个模块，分布在7个可用子库中。这7个子库分别为“应用子库(Application Libraries)”、“电源子库(Electrical Sources)”、“元件子库(Elements)”、“附加子库(Extra Library)”、“电机子库(Machines)”、“测量子库(Measure-ments)”和“电力电子子库(Power Electronics)”。此外，SimPowerSystems 4.0中还含有一个功能强大的图形用户分析工具Powergui和一个废弃的“相量子库”(Phasor Elements) 3.MATLAB的特点:(1) 提供了便利的开发环境。(2) 提供了强大的数学应用功能。(3) 编 程语言简易高效。(4) 图形功能强大(5) 提供了功能强大的工具箱。(6) 应用程序接口功能强大。(7) MATLAB的缺点。和其它高级程序相比，MATLAB程序的执行速度较慢。 4.SIMULINK的特点:(1) 建立动态系统的模型并进行仿真。(2) 以直观的方式建模。(3) 增 添定制模块元件和用户代码。(4) 快速、准确地进行设计模拟。(5) 分层次地表达复杂系统。(6) 交互式的仿真分析。 5.SimPowerSystems库的特点:(1) 使用标准电气符号进行电力系统的拓扑图形建模和仿 真。(2) 标准的AC和DC电机模型模块、变压器、输电线路、信号和脉冲发生器、HVDC 控制、IGBT 模块和大量设备模型。(3) 使用SIMULINK强有力的变步长积分器和零点穿越检测功能，给出高度精确的电力系统仿真计算结果。(4) 利用定步长梯形积分算法进行离散仿真计算，为快速仿真和实时仿真提供模型离散化方法(5) 利用Powergui交互式工具模块可以修改模型的初始状态，从任何起始条件开始进行仿真分析(6) 提供了扩展的电力系统设备模块，如电力机械、功率电子元件、控制测量模块和三相元器件。 (7) 提供大量功能演示模型，可直接运行仿真或进行案例学习。 6.默认的程序主界面主要包括下列区域：①菜单；②工具栏；③命令窗口；④当前 路径浏览器；⑤工作空间浏览器；⑥命令历史浏览器。 7.菜单功能:(1) [File>New>M-File]：进入文本编辑窗界面，建立一个文本文件，实现 MATLAB命令文件的输入、编辑、调试、保存等处理功能，保存时文件后缀名为.m。(2) [File>New>Figure]：进入图形窗界面，建立一个图形文件，实现MATLAB图形文件的显示、编辑、保存等处理功能，保存时文件名后缀为.fig.(3) [File>New>Model]：建立一个SIMULINK模型文件，实现SIMULINK仿真模型的建模、仿真、调试、保存等处理功能，保存时文件名后缀为.mdl。 8.：进入SIMULINK仿真环境界面，作用相当于在MATLAB的命令窗口中输入 simulink命令并按回车键。 9.Matlab默认工作路径：安装路径\Matlab\work .修改路径（1）利用图标 （2）利用菜单项[File>Set Path>Add Folder]将用户拟采用的 目录添加到Matlab 搜索路径中。 10.MATLAB编程有两种工作方式：一种称为行命令方式，就是在工作窗口中一行一行地输 入程序，计算机每次对一行命令做出反应，因此也称为交互式的指令行操作方式；另一种工作方式为M文件编程工作方式。 11.变量是保存数据信息的一种最基本的数据类型。变量的命名应遵循如下规则：(1) 变量 名必须以字母开头；(2) 变量名可以由字母、数字和下划线混合组成；(3) 变量名区分字母大小写；(4) MATLAB保留了一些具有特定意义的默认变量(见表2-3)，用户编程时可以直接使用，并尽量避免另外自定义例如，Long和My_long1均是有效的变量名，Long
安全管理编号：YTO-FS-PD721 小电流接地故障现象及原因分析通用 版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
小电流接地故障现象及原因分析通 用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1 引言 随着全国农村电网改造工程的全面展开，农村供电网络健康水平明显提高，小接地电流电网中三相对地电压不平衡现象是电网异常和故障的反映，电气运行人员若能正确判断并限制故障发展，迅速排除故障，则可保证电网安全运行。反之，往往导致配电变压器电磁式电压互感器烧损、高压熔断器熔断、避雷器爆炸、导线烧断、线路短路、保护误动、大面积停电等事故发生。 1 引言 随着全国农村电网改造工程的全面展开，农村供电网络健康水平明显提高，小接地电流电网中三相对地电压不平衡现象是电网异常和故障的反映，电气运行人员若能正确判断并限制故障发展，迅速排除故障，则可保证电网安全运行。反之，往往导致配电变压器电磁式电压互感器烧损、高压熔断器熔断、避雷器爆炸、导线烧断、线路短
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、熔断器的接触不良、直流的接地、回路的接触不良而误发或拒发接地信号。(2) 零序电流保护：零序电流保护是利用故障线路的零序电流比非故障线路零序电流大的特点来实现选择性的保护，如DD-11接地电流继电器和南自厂的RCS-955系列保护。 该保护一般安装在零序电流互感器的线路上，且出线较多的电网中更能保证它的灵敏度和选择性。但由于零序电流互感器的误差，线路接线复杂，单相接地电容的大小、装置的误差、定值的误差、电缆的导电外皮等的漏电流等影响，发生单相接地故障线路零序电流二次反映不一定比非故障线路大，易发生误判断、误动。 (3) 零序功率保护： 零序功率方向保护是利用非故障线路与故障线路的零序电流相差180°来实现有选择性的保护。如传统的零序功率方向继电器，无人值守综自所应用的如南瑞DSA113、119系列零序功率方向保护。 零序功率方向保护没有死区，但对零序电压零序电流回路接线等要求比较高，对系统中有消弧线圈的需用五次谐波功率原理。 (4) 小电流接地选线综合装置：
小电流接地选线装置实施 一、 装置背景介绍 在我国110kV 以下电力系统中，变压器的中性点多采用不接地或经消弧线圈接地方式，简称为小电流接地系统。在小电流接地系统中，发生单相接地故障时，故障相电压降为零，非故障相电压升高为相电压的√3倍，但三相之间的线电压仍然保持对称，故障电流仅为系统对地电容电流，数值往往较负荷电流小得多，对供电负荷没有影响，因此规程允许继续运行1～2h 。但实际运行中，接地故障引起的弧光过电压可能会引起电力电缆爆炸、TV 保险熔断甚至烧坏、母线短路等事故，因此，迅速确定接地点、消除单相接地故障对系统的安全运行有着十分重要的意义。 传统的寻找接地故障线路的方法是：依次逐条断开每回出线的断路器，故障线路被断开后，系统电压恢复且接地信号消失，否则继续寻找。虽然这种寻找方法大多可通过重合闸来进行补救，但对一些供电要求很高的用电客户来说，这种方法的弊病是显而易见的，尤其是对那些负荷较重的线路，这种方法已不满足安全稳定供电的要求。小电流接地选线装置自问世以来，迅速得以普及，经历了几次更新换代，其选线的准确性已在不断提高。 二、 小电流接地系统单相接地故障特点 如图1所示为一中性点不接地系统，假定电网的负荷为零，并忽略电源和线路上的压降。电网各相对地电容为C 0，这三个电容就相当于一对称Y 形负载，其中性点就是大地。 C B A U N N K I A I B I C I C I B I A E C E B E A 图1 中性点不接地系统 正常运行时，电源中性点对地电压等于零，即U N =0，各相对地电压为相电势，三相电容电流也是对称的，并超前相应电压90°，正常运行时的相量如图2。
1 八、Simulink 仿真环境 Simulink使用入门 模型的创建 连续系统的建模与仿真 子系统的创建与封装及条件执行子系统 用MATLAB命令创建和运行Simulink模型
2 8.1 Simulink 使用入门 Simulink是面向框图的仿真软件，具有以 下特点： ●用绘制方框图代替编写程序，结构和流程 清晰； ●智能化地建立和运行仿真，仿真精细、贴 近实际，自动建立各环节的方程，自动地在 给定精度要求下以最快速度进行系统仿真； ●适应面广，包括线性、非线性系统，连续、 离散及混合系统，单任务、多任务离散事件 系统。 【例8－1】创建一个正弦信号的仿真模型。 (1) 在MATLAB的命令窗口运行simulink命令， 或单击工具栏中的图标，就可以打开Simulink 模块库浏览器(Simulink Library Browser) 窗口。模块库列表 模块列表当前模块的文字说明 关键字搜索 菜单 工具条 (2) 单击工具栏上的图标或选择菜 单“File”——“New”——“Model”，新建一个 名为“untitled”的空白模型窗口。 8.1.1 Simulink入门
3 (4) 用鼠标单击所需要的输入信号源模 块“Sine Wave”(正弦信号)，将其拖放到空 白的模型窗口“untitled”，则“Sine Wave” 模块就被添加到untitled窗口；也可以用鼠 标选中“Sine Wave”模块，单击鼠标右键， 在快捷菜单中选择“add to ‘untitled’”命令， 就可以将“Sine Wave”模块添加到untitled窗 口。 (5) 用同样的方法打开接收模块库 “Sinks”，选择其中的“Scope”模块(示波 器)拖放到“untitled”窗口中。 (6) 在“untitled”窗口中，用鼠标指向 “Sine Wave”右侧的输出端，当光标变为十 字符时，按住鼠标拖向“Scope”模块的输入 端，松开鼠标按键，就完成了两个模块间的 信号线连接，一个简单模型已经建成。 (7) 开始仿真，单击“untitled”模 型窗口中“开始仿真”图标，或者 选择菜单“Simulink”——“Start”，则 仿真开始。双击“Scope”模块出现示 波器显示屏，可以看到黄色的正弦 波形。 (8) 保存模型，单击工具栏的图 标，将该模型保存为“exm08_01.mdl”文
文件编号：TP-AR-L2950 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 小电流接地故障现象及 原因分析(正式版)
小电流接地故障现象及原因分析(正 式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1 引言 随着全国农村电网改造工程的全面展开，农村供 电网络健康水平明显提高，小接地电流电网中三相对 地电压不平衡现象是电网异常和故障的反映，电气运 行人员若能正确判断并限制故障发展，迅速排除故 障，则可保证电网安全运行。反之，往往导致配电变 压器电磁式电压互感器烧损、高压熔断器熔断、避雷 器爆炸、导线烧断、线路短路、保护误动、大面积停 电等事故发生。
1 引言 随着全国农村电网改造工程的全面展开，农村供电网络健康水平明显提高，小接地电流电网中三相对地电压不平衡现象是电网异常和故障的反映，电气运行人员若能正确判断并限制故障发展，迅速排除故障，则可保证电网安全运行。反之，往往导致配电变压器电磁式电压互感器烧损、高压熔断器熔断、避雷器爆炸、导线烧断、线路短路、保护误动、大面积停电等事故发生。 2 故障现象判断与分析 2.1 绝缘监视装置自身故障的判断 2.1.1 TV熔断器一相熔断的现象与判断 (1)单相TV接线Y0/Y0/Δ接线时，由于磁路系统为单路回路，如果TV一次侧A相熔断器熔断，则
编号：SM-ZD-23276 小电流接地选线试验方案Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
小电流接地选线试验方案 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员 之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整 体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅 读内容。 一．试验目的和原理： 1、检验KA2003型小电流接地系统单相接地故障选线装置的选线效果 2、KA2003系列选线装置实时采集系统故障信号，应用多种选线方法进行综合选线，具体包括：智能群体比幅比相法、谐波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分量法、能量法、零序电流突变量法。装置通过粗糙集理论确定各种选线方法的有效域，根据故障信号特征自动对每一种选线方法得出的故障选线结果进行可信度量化评估，应用证据理论将多种选线方法融合到一起，最大限度地保证各种选线方法之间实现优势互补。为了避免故障信号受到干扰而导致误选，装置采用了连续选线方法，每隔一定时间(1秒)重新采集数据进行分析，只要故障没有消失，装置的选线计算就不停止。 特别对于10kV经消弧线圈接地系统,一般消弧线圈补偿
目录 1?前言........................................................................... ?仁1.1短路电流的危害 ............................................................... 1.. 1.2短路电流的限制措施 .......................................................... 1. 1.3短路计算的作用 .............................................................. 2.. 2.数学模型 (3) 2.1对称分量法在不对称短路计算中的应用 (3) 2.2电力系统各序网络的制订 ....................................................... 9. 2.3两相接地短路的数学分析 (10) 2.4变压器的零序等值电路及其参数 (10) 3两相接地短路运行算例............................................................ 1.4 4. 结果分析....................................................................... 1.8. 5. 心得体会 (19) 6. 参考文献....................................................................... 20.
文件编号：TP-AR-L5942 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 小电流接地系统接地故障的原因分析及对策(正 式版)
小电流接地系统接地故障的原因分 析及对策(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1.问题提出 目前，小电流接地系统特别是35KV及以下的小 接地系统，由于其线路分支多，走向复杂，电压等级 较低，在设计施工中线路质量不易保证，运行中发生 接地故障的几率是很高的。从我市地方电网历年来的 运行统计资料来看，在小电流接地系统的接地故障 中，35KV电网占8.2%，10KV电网占91.8%。本文通 过笔者在实践中对电网运行工况的了解以及运行经验 的总结，分析了小电流接地系统在实际运行中易引起 误判的几类接地故障，在给出其原因分析的基础上着
重阐述了接地故障的判别方法、处理措施及对策。相信对同行有一定的借鉴作用。 2.易引起误判的几类接地故障及其原因分析 为了便于展开下文，我们有必要首先对电网发生接地的原因作一个简单的分析。如图1,当中性点电压Uo不为0且Uo大于绝缘监察系统定值时，便有接地信号发出，而Uo反映的是零序电压，其计算公式为： Uo=（ùa ùb ùc）/3 从上式可以看出，当电网各相电压ùa、ùb、ùc 不平衡时，便有中性点电压Uo产生，而电网电压的不平衡度是接地信号发生与否的关键，本文下面的论述将紧紧围绕接地故障发生的原因作具体分析。根据兴义市地方电网历年来的运行资料，我们统计了如下几类经常发生接地的情况：
小电流接地选线试验方案 示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
小电流接地选线试验方案示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一．试验目的和原理： 1、检验KA2003型小电流接地系统单相接地故障选 线装置的选线效果 2、KA2003系列选线装置实时采集系统故障信号， 应用多种选线方法进行综合选线，具体包括：智能群体比 幅比相法、谐波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分 量法、能量法、零序电流突变量法。装置通过粗糙集理论 确定各种选线方法的有效域，根据故障信号特征自动对每 一种选线方法得出的故障选线结果进行可信度量化评估， 应用证据理论将多种选线方法融合到一起，最大限度地保 证各种选线方法之间实现优势互补。为了避免故障信号受 到干扰而导致误选，装置采用了连续选线方法，每隔一定
时间(1秒)重新采集数据进行分析，只要故障没有消失，装置的选线计算就不停止。 特别对于10kV经消弧线圈接地系统,一般消弧线圈补偿方式处于过补偿状态,当系统发生单相接地故障时,由于基波分量的零序电流被消弧线圈补偿掉,在这种接地情况下可以通过谐波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分量法、能量法几种方法实现正确选线. (1)其中谐波方法的基本原理是：对于中性点经消弧线圈接地系统，对谐波分量来说消弧线圈处于欠补偿状态，如果线路零序电流中含有丰富的谐波成分，则比较所有线路零序电流谐波分量的幅值与相位，故障线路零序电流幅值较大且相位应与正常线路零序电流反相，若所有线路零序电流同相，则为母线接地。谐波选线方法采用有效的数字滤波手段，提取出能量最高的谐波频带范围，避免了提取单一谐波频率而导致的误差。
1 前言前言前言前言众所周知10kV中性点不接地系统(小电流接地系统具有如下特点:当一相发生金属性接地故障时,接地相对地电位为零,其它两相对地电位比接地前升高√3倍,一般情况下,当发生单相金属性接地故障时,流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大,发出接地信号,值班人员可在2小时内选择和排除接地故障,保证连续不间断供电。 2 单相接地电容电流的危害单相接地电容电流的危害单相接地电容电流的危害单相接地电容电流的危害当电网发展到一定规模,10kV出线总长度增加,对地电容较大时,单相接地电流就不容忽视。当单相接地电流超出允许值,接地电弧不易熄灭,易产生较高弧光间歇接地过电压,波及整个电网。单相接地电容电流过大的危害主要体现在五个方面:1弧光接地过电压危害当电容电流过大,接地点电弧不能自行熄灭,出现间歇性电弧接地时,产生弧光接地过电压,这种过电压可达相电压的3-5倍或更高,它遍布于整个电网中,并且持续时间长,可达几小时,它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节,可使用电设备、电缆、变压器变压器变压器变压器等绝缘老化,缩短使用寿命,而且对整个电网绝缘都有很大的危害。2造成接地点热破坏及接地网电压升高单相接地电容电流过大,使接地点热效应增大,对电缆等设备造成热破坏,该电流流入接地网后由于接地电阻的原因,使整个接地电网电压升高,危害人身安全。3交流杂散电流危害电容电流流入大地后,在大地中形成杂散电流,该电流可能产生火花,引燃可燃气体、煤尘爆炸等,可能造成雷管先期放炮,并且腐蚀水管,气管等金属设施。4接地电弧还会直接引起火灾,甚至直接引起可燃气体、煤尘爆炸。5配电网对地电容电流增大后,架空线路尤其是雷雨季节,因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。 3 单相接地电容电流的补偿原则单相接地电容电流的补偿原则单相接地电容电流的补偿原则单相接地电容电流的补偿原则我国的相关电力设计技术规程中规定,3~10kV的电力网单相接地故障电流大于30A时应装设消弧线圈。消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后,提供一电感电流,补偿接地电容电流,使接地电流减小,也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低,达到熄灭电弧的目的。当消弧线圈正确调谐时,不仅可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率,还可以有效的抑制过电压的辐值,同时也最大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。
什么是小电流接地系统？什么又是大电流接地系统？ 我国现在的10KV 110KV 220KV 500KV （国网已经有1000KV）高压输电线路都是没有零线的，因为这些电压等级都是不可以直接被设备（少数超高压设备除外）所接受的。而我们平时用电最多的是3相4线制（TN—C系统），3根火线+1零线。而零线的作用是：1.中性线（N线），和火线一起接成相电压。2.充当某些运行设备的中性点接地（工作接地）。3.和设备外壳相接充当保护（P线）。而这些在10KV以上电压等级是不需要的，110KV以上的输电线路上方有2条架空零线（或称架空避雷线、架空地线），其作用是起避雷作用（防止雷电波）。所以日常见到的高压进线没零线。 9 r5 _/ w1 P$ d: C 问到1相接地的问题，高压输电线都是需要保护的（禁止在无保护的条件下运行），110KV一般有一套保护，220KV以上则需要2套原理不同、且来自不同厂家的保护，运用比较广泛的是光纤纵差和高频保护。当发生一相接地的时候会发生跳闸，因为线路都有重合闸（分单重、3重、综重），在判定为永久性故障后不进行重合。所以：短路——重合——跳闸。 , _" b" p+ V& h' x" A3 p 关于大、小电流接地系统的问题，大电流接地系统是指中性点直接接地系统，像我们的3相4 线制就属于，因为在发生故障的时候接地电流会比较大。小电流接地系统包括：中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点经大电阻接地系统。发生故障的时候接地电流比较小。电力的变压器为什么需要装有瓦斯保护？在电网的变压器中，差动保护和瓦斯保护一起构成变压器的主保护，差动保护是用首末两端电流的对比判断故障然后动作的，保护的是变压器的绕组、套管、到CT侧，差动保护属于电气量保护。瓦斯保护是属于非电气量的保护，装在油箱和油枕之间，分过气流和过油流，如果变压器内部发生短路，那么短路电流会分解变压器油而产生气体，让瓦斯继电器发出告警信号（轻瓦斯保护），短路严重的时候，气温很高，会让油面上升，冲到瓦斯继电器的动作位置，发生跳闸信号（重瓦斯保护）。由于瓦斯保护可以保护到差动保护所保护不到的位置——铁心。所以瓦斯和差动一起构成变压器的主保护。 我国现在的10KV 110KV 220KV 500KV （国网已经有1000KV）高压输电线路都是没有零线的，因为这些电压等级都是不可以直接被设备（少数超高压设备除外）所接受的。而我们平时用电最多的是3相4线制（TN—C系统），3根火线+1零线。而零线的作用是：1.中性线（N线），和火线一起接成相电压。2.充当某些运行设备的中性点接地（工作接地）。3.和设备外壳相接充当保护（P线）。而这些在10KV以上电压等级是不需要的，110KV以上的输电线路上方有2条架空零线（或称架空避雷线、架空地线），其作用是起避雷作用（防止雷电波）。所以日常见到的高压进线没零线。 9 r5 _/ w1 P$ d: C 问到1相接地的问题，高压输电线都是需要保护的（禁止在无保护的条件下运行），110KV一般有一套保护，220KV以上则需要2套原理不同、且来自不同厂家的保护，运用比较广泛的是光纤纵差和高频保护。当发生一相接地的时候会发生跳闸，因为线路都有重合闸（分单重、3重、综重），在判定为永久性故障后不进行重合。所以：短路——重合——跳闸。 , _" b" p+ V& h' x" A3 p 关于大、小电流接地系统的问题，大电流接地系统是指中性点直接接地系统，像我们的3相4 线制就属于，因为在发生故障的时候接地电流会比较大。小电流接地系统包括：中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点经大电阻接地系统。发生故障的时候接地电流比较小。电力的变压器为什么需要装有瓦斯保护？在电网的变压器中，差动保护和瓦斯保护一起构成变压器的主保护，差动保护是用首末两端电流的对比判断故障然后动作的，保护的是变压器的绕组、套管、到CT侧，差动保护属于电气量保护。瓦斯保护是属于非电气量的保护，装在油箱和油枕之间，分过气流和过油流，如果变压器内部发生短路，那么短路电流会分解变压器油而产生气体，
小电流接地选线装置选线不准确的实例分析 【导读】我国大多数配电网采用中性点不直接接地系统（NUGS），即小电流接地系统。小电流接地选线装置对提高供电可靠性起着重要的作用，小电流接地选线方法研究及新的高性能选线装置具有较大的潜力和挑战性。为了让小电流选线问题得到彻底解决，更好地运用于日常生活与生产之中，让小电流选线问题的解决为我国经济发展带来前所未有的贡献。 案例：重庆某110kV变电站 重庆市某110kV变电站10kV系统运行方式，为单母分段运行，其中10kV I 段母线有6回馈出线，2组电容器出线，1组站用变出线；10kV II段母线有11回馈出线，2组电容器出线，1组站用变出线。中性点接地方式为经消弧线圈接地方式。在运行过程中，10kV系统发生单相接地故障时，采用人工拉路的方式确定故障线路。 自2015年10月起安装了小电流接地选线装置，该装置安装于消弧线圈控制柜中，通过钳接系统二次回路的方式，采集系统零序电压和零序电流，进行综合判断。其中，I段母线中，6回出线2组电容出线，均接入设备，参与选线，II 段母线中，有6回出线2组电容出线，接入设备，参与选线，627、628、629、631、632没有接入设备。 至2016年11月底，设备共记录瞬时性接地故障194次，实接地故障6次，与现场实际接地处理记录对照，结果如下：
一、实际故障分析 1.2016/5/6 623蹬碑线 因为623为故障线路，其在消弧线圈投入前的半个周波中，零序电流的方向，应该与其他正常线路的零序电流方向相反，而且幅值最大，并且，623的零序电流应滞后I段母线零序电压90°，所以，通过录波和实际情况对比，623零序电流超前零序电压90°，而且612零序电流与623零序电流同相，得出的结果为：I母线电压接反，612电流接反。实际选线时，因为错误接线，所以611线路零序电流，符合接地故障特征，相位滞后零序电压90°，幅值较大，而且选线设备参数设置错误，所以产生错选。 纠正接地错误后分析，这是一个典型的中性点经消弧线圈接地系统，发生弧光接地，经消弧线圈补偿熄灭弧光后转变为高阻接地的故障，在故障发生的瞬间，因为弧光引起的弧光过电压，零序电压升到170V，并且零序电压因为谐波引起畸变，故障线路623的零序电流为最大，并且与其他正常线路的零序电流反向，在消弧线圈投入补偿后，弧光熄灭，在后续的录波中可以看到，零序电压降到100V以下，呈现高阻接地状态，623的零序电流也与其他正常线路的零序电流同相，并且都超前零序电压90°。这种现象的引起，可能是因为电缆绝缘薄弱引起弧光放电，也可能是因为瓷瓶间隙积水，或者湿树枝断裂搭接等多种故障引起，故障原因只能归纳为弧光接地演变为高阻接地。 2.2016/5/17 634蹬黄线 因为634为故障线路，其在消弧线圈投入前的半个周波中，零序电流的方向，应该与其他正常线路的零序电流方向相反，而且幅值最大，并且，634的零序电流应滞后II段母线零序电压90°，通过录波和实际情况对比，634零序电流超前零序电压90°，而且625零序电流与634零序电流同相，所以，得出的结果为：II母线电压接反，625电流接反。实际选线时，因为错误接线，所以624线路零序电流，符合接地故障特征，相位滞后零序电压90°，幅值较大，而且选线设备参数设置错误，所以产生错选。 纠正接线错误后分析，这是一个中性点经消弧线圈接地系统，发生金属接地接地的单相接地故障，在故障发生时，零序电压升到80V左右，并且634线路的零序电流与其他正常线路的零序电流反向，此时消弧线圈投入进行过补偿，零序电压升至100V，故障线路的零序电流因为消弧线圈的过补偿，和正常线路的零序电流同相。这种现象的因为，可能是因为架空线断裂落地，断裂掉落到横担，或者线缆与绝缘子之间搭接金属物等现象因为，都可归结为金属性接地故障。3.2016/7/5 623蹬碑线 接线错误分析1相同。纠正接线错误后分析故障，这是一次中性点经消弧线圈接地，故障类型为弧光接地，具体为低弧道电阻接地，在故障发生的瞬间，零