（1中国石油大学（华东）山东青岛266555；2，3国网滨州供电公司山东滨州256600）
摘要：应用小电流接地选线装置，当系统出现单相接地故障时，不会对系统电压对称性造成破坏，且故障电流较低，可以保护供电设备。当前，小电流选线装置多是在稳态分量法及谐波分量法原理的基础上发展而来，其选线判断依据十分单一，逐渐无法满足电力系统运行方式多变，接地故障类型复杂化及异常化发展的趋势。为此，提出小电流接地选线装置发展趋势的研究。
关键词：小电流；接地选线；装置；现状；发展趋势
一、小电流接地选线装置现状分析
1.1小电流接地选线装置原理
当前，小电流接地选线装置产品型号较多，但其装置应用的基本原理基本是一致的，针对中性点不接地系统，应用稳态分量法判定故障线路，针对中性点消弧线圈接地系统，应用谐波分量法判定故障线路。
1.1.1稳态分量法
稳态分量法，包括零序电流相对相位法、零序电流比幅法及群体比幅比相法。当中性点不接地系统出现单相接地故障时，非故障线路电容电流为零序电流，故障线路零序电流值与非故障线路全部电容电流值之和相等，故障线路电流方向由线路指向母线，非故障线路与故障线路零序电流方向相反。
零序电流相对相位法以故障线路零序电流与非故障线路零序电流流向不同作为判断依据，通过判断线路中零序电流是由母线流向线路还是由线路流向母线，从而进行故障线路判断；应用零序电流比幅法判断故障线路，是建立于故障线路中零序电流数值为所有非故障线路对地电容电流值之和的原理上，即故障线路中零序电流最大，通过对比其电流幅值，进行故障线路判断；群体比幅比相法，结合了零序电流相对相位法与零序电流比幅法，在故障线路判断时，首先通过线路零序电流对比，然后选择电流流向，综合后进行故障线路判断。
1.1.2谐波分量法
在单相接地故障发生后，因故障点及线路设备存在着非线性影响，在故障电流中，存在着一定的谐波信号，其中5次谐波分量数值最大。通过研究发现，当中性点经消弧线圈接地系统出现单相接地故障时，系统非故障线路5次谐波电流总和与故障线路首段5次谐波零序电流数值保持一致；且非故障线路中零序电流由母线流向线路，故障线路谐波零序电流则是由线路流向母线。以这种现象作为故障线路判断依据，采取群体比幅比相法，找出故障线路。
1.2影响小电流接地选线装置判定的主要因素。
根据小电流接地选线装置原理来看，其故障选线判断应十分简单且容易操作，但在实际应用中，仍存在着较多问题。影响小电流接地选线装置判定的主要因素包括电流信号、不平衡电流、零序电流、电容电流波形。电流信号过小是影响电流接地选线装置判定的主要因素，在单相接地故障发生后，其故障线路中所产生零序电流属于系统电容电流，其数值较小，尤其是经过中性点消弧线圈补偿后，其数值变得更小，如采取谐波电流比零序电流法判断故障线路，往往会因为其电流信号太小而导致其故障线路选线不准确；不平衡电流问题主要表现为负荷电流不平衡，负荷电流不平衡问题，容易引起零序电流及谐波电流偏高，导致出现接地回路零序电流低于非接地回路电流的现象；我国配电网中多采取小电流接地系统，在电网运行过程中参数变化较为频繁，导致线路中谐波电流及电容电流经常出现变化，负荷电流及母线电压并不是保持恒定不变，导致零序电流大小及方向出现不确定性；小电流单相接地故障，经常是由不稳定弧光接地所引起，因此，线路中电容电流波形不稳定，谐波电流常会发生变化。
二、小电流接地选线装置发展趋势探讨
2.1智能型比幅比相法
智能型比幅比相法在小电流接地选线装置中的应用，其基本原理为：对母线零序电压及所有线路零序电流幅值及相位进行比较，故障线路零序电流相位应与其零序电压相差90°，故障线路零序电流流向与非故障线路零序电流方向相反。与传统比幅比相法相比，智能型比幅比相法应用了Butterworth数字滤波器，通过数字滤波器，有效提取可靠信号，保证选线准确性。
2.2谐波选线法
通过谐波选线法，分析线路零序电流谐波分量相位，非故障线路零序电流与故障线路零序电流相位反相。如检验中发现所有线路零序电流为同相，则判断为母线故障。在谐波选线法中应用Butterworth数字滤波技术，提高谐波频带范围，减少选线误差。
2.3网络化选线方法
网络化选线方法是针对目前在电力系统信息网络日益发展和完善的条件下所提出的选线新思路，可以应用于中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统，并可进行连续判断。网络化选线方法需要输入与选线相关的电网运行状态遥信量，如一条线路的投入与退出、线路上各分段开关的开合状态等信息，来掌握电网的拓扑结构和各线路的参数。当电网发生单相接地故障时，根据获得的网络状态参数与故障电压参数来估算各线路对地充电电流，将各线路实测电流值与期望值（估算值）进行对比，非故障线路上实测电流值与期望值相差比较小，而故障线路上实测电流值与期望值相差很大。在选线时，将这些信息考虑进去可以极大提高选线成功率。在今天，电网运行状态数据很容易通过网络得到。网络化选线方法可以广泛应用于发电厂、综合自动化变电站、配电网自动化以及66kV电压等级的小电流接地故障选线。网络化技术还可以用于自动调节消弧线圈的补偿度。
2.4有效域技术
随着接地故障趋于复杂化及多样化，对于不同故障信号，各种选线方法均有着一定的局限性，在一定条件下其选线方法正确，但超出了这个条件，其判断结果则可能出现失误。将满足选线判断条件的故障区域，视为该选线方法的有效域。通过给定有效域，可以有效提高故障选线准确率。
2.5连续判断技术
小电流接地系统出现单相接地故障时，其故障信号十分微弱，且容易受到干扰，导致其选线判断不精准。为此，应用连续判断技术，在故障发生后每一秒进行一次选线计算，通过多次连续性选线计算，排除干扰因素，提高选线准确性。随着科学技术及理论研究的不断发展，小电流接地选线装置选线判据将会趋于智能化、集成化，除了以上选线方法及技术以外，还包括小波选线方法、零序能量选线方法、样本建模选线方法、突变量选线方法、网络化选线方法等。其中小波选线方法以单项接地故障所产生暂态电流及谐波电流作为选线依据，零序能量选线方法以故障线路中零序电流有功分量路极性为选线依据，突变量选线方法以故障线路与正常线路电流突变特征为选线依据。综合多种技术，改进选线方案，提高选线准确率及应用效果是小电流接地选线装置发展的主要趋势。
结语
总之，随着电力系统的快速发展，原来依靠单一的选线判据构成的小电流选线装置已不能满足电力系统运行方式多变、接地故障类型异常复杂的要求，而增加多种新型智能选线判据，采用综合选线方法，建立选线管理信息系统。为此，提出小电流接地选线装置发展趋势，其主要趋势是应用新型智能选线判据，改进选线方案，提高选线准确性及技术水平，充分保障电力系统运行的安全性及可靠性。
参考文献：
[1]古倩丽.小电流接地选线装置运行现状分析[J].中国电力教育，2012.
[2]刘志安.小电流接地选线装置运行现状及对策研究[J].中国电力教育，2011.