暂态原理小电流接地故障检测技术

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1、大家好！0暂态原理小电流接地故障检测技术山东科汇电力自动化股份有限公司2017-06内容小电流接地故障暂态选线技术小电流接地故障暂态定位技术小电流接地故障暂态分界技术小电流接地故障多级暂态方向保护技术2小电流接地故障检测困难的原因接地电流小谐振接地残流小于10A消弧线圈补偿电流导致故障线路零序电流出现幅值小于非故障线路，方向相同的情况。间歇性接地，电弧不稳定。10%左右的故障存在间歇性接地现象高阻（电阻在1kΩ以上）故障比例高，5%左右。既使采用小电阻接地也难以检测高阻故障3实际接地故障录波图零序电压故障故障线路零序电流线路稳态接地电非故障线路零序电流流十分微弱4实际间歇性接地

2、故障录波图非故障线路零序电流故障线路零序电流故障相电压5小电流接地故障暂态选线技术6暂态选线技术小电流接地故障产生的暂态零序电流幅值远大于稳态零序电流值，而且不受消弧线圈的影响，利用暂态量进行故障选线，灵敏度与可靠性有保证。上世纪50年代德国提出首半波法，中国70年代开发出产品，因可靠性差，没有获得大范围推广应用。计算机、微电子技术的发展，为开发暂态电气量选线新技术创造了条件。上世纪90年代起，利用暂态电气量的选线定位方法又引起了人们的重视。已开发出新型暂态法选线装置，实际故障选线效果良好。在中国数千个变电所投入运行7小电流接地故障暂态特征接地时，故障相电压突然降低引起电容放电

3、，健全相电压突然升高引起电容充电，产生暂态过程。u0i0©暂态电流远大于稳态电容电流，可达到几倍到十几倍。©暂态电流值不受消弧线圈的影响。8小电流接地故障暂态特征故障线路暂态零模电流幅值最大，并与非故障线路的极性相反。非故障线路暂态零模电流由母线流向线路非故障线路暂态零模电流由母线流向线路故障线路暂态零模电流由线路流向母线9小电流接地故障暂态选线方法根据小电流接地的暂态特征，有三种实用的暂态选线方法。暂态零序电流群体幅值比较法比较同母线上出线暂态零序电流的幅值，故障线路电流的幅值大于非故障线路。故障线路10小电流接地故障暂态选线方法根据小电流接地的暂态特征，有三种实用的暂态选线

4、方法。暂态零序电流群体极性比较法比较同母线上出线暂态零序电流的极性，故障线路电流的极性与其他线路相反。故障线路11小电流接地故障暂态选线方法根据小电流接地的暂态特征，有三种实用的暂态选线方法。暂态零序电流方向比较法非故障线路暂态零序电压的导数与零序电流相同。故障线路暂态零序电压的导数与故障线路零序电流相反。12瞬时接地故障波形故障线路13间歇性接地故障波形故障线路14不稳定弧光接地故障波形故障线路15母线接地故障波形极性一致16过零点接地故障波形过零故障，过零仍有暂态信号，幅值变小！故障线路17多数瞬时性故障会恢复，少数瞬时性故障发展为永久故障。线路瞬时性接地故障参数反映了线路

5、的绝缘状态。暂态选线技术能够有效捕捉电网瞬时性故障，为线路维护、绝缘预警提供依据。18成功率统计19小电流接地故障暂态定位技术小电流接地故障暂态电流分布故障点上下游非故障区段两侧的暂态零序电流初始极性相同，波形相似。故障线路线母向流路线由流电模零态暂游上点障故故障点下游暂态零模电流由母线流向线路故障点两侧的暂态零序电流初始极性相反，波形有着明显的差异。21小电流接地故障暂态定位判据故障点上下游非故障区段两侧的暂态零序电流初始极性相同，波形相似；而故障区段两侧的暂态零序电流初始极性相反，波形有着明显的差异。配电主站22第一个区段故障定位主站显示的波形图故障区段故障位置在第1与第2

6、个开关之间23第三个区段故障定位主站显示的波形图故障区段故障位置在第3与第4个开关之间24最后一个区段故障主站显示的波形图故障区段故障位置在第5个开关之后25实际小电流接地故障定位结果50•开关1和2之间波形（蓝线与红线）相似0/A•开关2与3之间波形（红线与黑线）-50之间不相似一次电流值汀溪线#61FTU汀溪线#99FTU选线装置-1002468101214161820时间/ms26精确测量零序电流是关键单相故障指示器无法保证使用开关内置的零序电流互接地故障检测可靠性感器效果最好27小电流接地故障暂态分界技术分界开关接地保护安装在分支线路或末端，是供电企业与用户系统管辖责任

7、的分界点。统计结果表明，相当一部分故障（近30%）发生在用户系统中。在分支线、用户线中得到了大量应用，在减少配电网故障停电次数与停电时间、提高供电可靠性方面发挥了重要作用。目前现场安装的分界开关一般是通过检测稳态（工频）零序电流的幅值实现接地故障分界，在小电流接地故障时，普遍存在误动与拒动现象。29系统侧接地时分界开关零序电流Q1QQF2系统故障时，分界开关分界开关零序电流是用户系统电容（Cb）电流之和，大F部分情况下小于2A，最大不到系统电容电流的20%。I0ⅠⅠU0ⅡI0bCb3I0f=