1.3 本文的工作内容   

本文主要工作内容如下： 

(1)介绍了目前小电流接地系统存在的问题、本课题研究的目的和意义,以及 国内外选线理论和装置发展的现状和方向。 

(2)分析小电流接地系统发生单相接地故障的各种特征,同时分析多种选线 算法原理,对此进行融合,形成对选线结果进行排列组合的综合决策算法。

(3)设计选线装置的硬件部分,首先研究模块功能以及模块间的通讯方式,其 次设计各个模块的电路图,最终,介绍硬件抗干扰措施。

(4)设计选线装置的软件部分,首先介绍各个模块软件使用环境,其次,制定通 讯规约,详细设计各个模块的软件流程。

2 故障特征和算法分析

2.1 小电流接地方式介绍

中性点非直接接地系统发生单相接地时,由于故障电流很小,这时供电仍能 保证线电压对称,因此,一般允许在这1 ~ 2h 期间继续运行,其他两相接地电压应 增加,接地短路时,必须及时发出信号,以便运行人员找到接地线,采取措施消除

[12]。 

因此,在单相接地时,一般只要求继电器保护能选出发生接地的线路并及时 发出信号,而不跳闸；但当单相接地对个人和设备有安全风险时,应动作于跳闸[13]。 为完成该任务的保护装置有时也被称为接地选线装置。 

2.1.1 中性点不接地

这个系统可以自动清除单相接地故障,没有跳闸,但如果线路长度很长,电容 电流会变大,将会导致电弧无法自动熄灭,因此多用于线路长度不大的情况下,如 单回路放射式供电系统[14]。另外,中性点不接系统的最大限度地长期工作电压和 高电压比较高。尤其是有着电弧接地过电压的风险,并使得实现敏感和选择性接 地保护更困难[15]。 

2.1.2 消弧线圈接地

为了使电力系统实现安全、可靠的运行,必须对单相接地电容电流进行补偿。 在实际生产中,配电网发生单相接地时,产生的电流通过电感元件,抵消电容电流, 减少故障电流,有利于电弧熄灭,则这种分布网络被称之为中性点经消弧线圈接 地系统[16]。 来!自~751论-文|网www.751com.cn

当单相接地故障发生在中性点经消弧线圈接地时,消弧线圈中接地电流是电 感电流,电容电流在相反方向,使接地电流减小,从而消除了接地电弧[17],此外,中 性点的消弧线圈接地系统能有效地限制单相接地故障电流,补偿系统有利于通信 系统良好运行。 

2.1.3 中性点经高电阻接地

系统的中性点和地之间投入一个阻值较高的电阻,这种接地方式称为中性点 经高阻接地[18],高电阻接地主要功能是限制故障电流,抑制谐振过电压。 

高电阻接地方式可以抑制单相接地过电压,高电阻接地方式的系统适用于 6~35kV 系统中接地电流规定值为 IG 10 A 的情况下,考虑到单相接地故障电流 宜限制在 10A 以下[19]。