下载文档原格式
第二节 小接地电流系统单相接地故障的保护一、中性点不接地系统单相接地的特点和保护方式（一）单相接地的特点图5—12(a)所示为一中性点不接地的简单系统。
为分析方便，假定电网负荷为零，并忽略电源和线路上的压降。
电网各相对地电容为0C ，这三个电容相当一对称负载，其中性点就是大地。
所以正常运行时，电源中性点对地电压等于零，即0=∙N U ，又因为忽略电源和线路上的压降，所以各相对地电压即为相电势。
各相电容0C 在三相对称电压作用下，产生三相电容电流也是对称的，并超前相应电压 90。
其相量如图5—12(b)所示。
三相对地电压之和与三相电容电流之和都为零，所以电网正常运行时无零序电压和零序电流。
图 5-12 中性点不接地的简单系统（a ）系统图；（b ）正常运行时的相量图；(c)接地故障时的相量图当A 相线路发生一点接地时，接地相对地电容0C 被短接，A 相对地电压变为零。
此时中性点对地电压就是中性点对A 相的电压，即A N E U ∙∙-=。
线路各相对地电压和零序电压分别为A KC KB KA K j A AC KC j A A B KB KA E U U U U eE E E U e E E E U U ∙∙∙∙∙∙∙∙∙-∙∙∙∙∙-=++==-==-==)(31330015015000 （5-17）上式说明，A 相接地后B 相和C 相对地电压升高3倍，此时三相电压之和不为零，出现了零序电压。
其相量如图5—12(c)所示。
保护安装点各相电流和故障点三倍零序电流分别为)(3)()(00000KC KB C B A K KC KB C B A KCC KBB U UC j I I I I U U C j I I I U C j I U C j I ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙+=++=+-=+-===ωωωω （5—18）上式说明，两非故障相出现超前相电压90的电容电流，流向故障点的电流，即为零序电容电流。
我国电力系统采用的中性点接地方式通常有中性点直接接地、中性点不接地和中性点经消弧线圈接地三种。
一般110KV及以上电压等级的电网都采用中性点直接接地的方式，这类电网称为中性点直接接地电网；110KV以下电压等级的电网采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式，这类电网称为非直接接地电网。
这两类电网发生单相接地故障时，对继电保护的要求不同。
中性点非直接接地电网（又称小接地电流系统）中发生单相接地短路时，由于故障点电流很小，而且三相之间的线电压仍然保持对称，对负荷的供电没有影响，因此，保护不必立即动作于断路器跳闸，可以继续运行1~2小时。
但是，在单相接地以后，其他两相的对地电压要升高根号3倍。
为了防止故障进一步扩大成两点或多点接地短路，保护应及时发出信号，以便运行人员采取措施予以消除。
中性点不接地电网发生单相接地故障的特点
正常运行情况下，中性点不接地电网三相对地电压是对称的，中性点对地电压为零。
由于三相对地的等值电容相同，故在相电压的作用下，各相对地电容电流相等，并超前于相应的相电压90°。
这时电源中性点与等值电容的中性点（地）等电位，母线的零序电压和线路的零序电流均为零。
对中性点不接地电网的单相接地故障特点总结
（1）发生单相接地时，电网各处故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高至电网的线电压；零序电压大小等于电网正常运行时的相电压；三相中的负荷
电流和线电压仍然是对称的。
（2）非故障线路上零序电流的大小等于其本身的对地电容电流，方向由母线指向线路。
（3）故障线路上零序电流的大小等于全系统非故障元件对地电容电流的总和，方向为由线路指向母线。
中性点不接地系统单相接地故障的处理摘要：在中性点不接地系统中，由于其电压等级较低，线路分支多，走向复杂等，运行中发生接地故障的几率是很高的，当发生接地故障时，变电站值班人员应准确判断接地故障类别，必须及时查找故障线路予以切除故障，确保设备安全运行，提高用户电能质量，保证电网的安全可靠运行。
一、单相接地故障的危害二、单相接地故障的原因三、单相接地故障的象征四、单相接地故障的判断五、单相接地故障查找及处理方法六、查找处理接地故障时的注意事项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，电抗接地和低阻接地）、中性点不接地系统（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线圈接地的运行方式，即为中性点不接地系统。
在中性点不接地系统中，由于其电压等级较低，线路分支多，走向复杂，在运行中发生接地故障的是很高的，其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，且系统的绝缘又是按线电压设计的，而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2h，从而提高了供电可靠性。
这也是中性点不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为线电压，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，确保设备安全运行。
下面就对中性点不接地系统发生单相接地故障时的处理方法介绍一下：一、单相接地故障的危害（1）中性点不接地系统中由于非故障相对地电压升高（全接地时升至线电压值），系统中的绝缘薄弱点可能击穿，造成短路故障。
1 中性点不接地电网的接地保护电力电网小接地系统大部分为中性点不接地系统，而单相接地保护的变化已从传统接地保护发展到无人值守变电所配合综合自动化装置的接地保护、接地选线装置等，其保护目前主要有以下几种：(1) 系统接地绝缘监视装置：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，必将增加了对用户的停电次数。
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：随着电力科技的发展，近年来小电流接地电力系统逐步应用了独立的小接地电流选线装置。
