配电网常见接地故障

I0
900 在电源侧发生接地故障时
零序电压和零序电流
在电源侧发生接地故障时，以零序电压的相位为基准，零序电流的相位位于＞0° ~ ＜
90°角度范围，
3. 概要
在消弧线圈接地系统中，如消弧线圈的电感补偿值充分补偿于线路电容值条件时（即IL
＞IC），在负荷侧发生接地故障时零序电流值极小，零序电压和零序电流位于180°的相位 6
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配电网常见接地故障
1、架空线路的接地故障 架空线路接地故障主要集中在绝缘子、PT、高压电容器、高压熔断器、电力变压器
等设备绝缘故障和高压导线与树枝树叶或其它高空接地物体的接触，开始表现为暂态闪络和 高阻接地，接地电流变现为数值很小，时间很短，随着绝缘进一步破坏，碳化，逐步引发刚 性接地故障，，此时线路有较大谐振，另外两相电压提高1.7倍，如不快速断电处理就会引发 相间短路事故扩大。一般控制器能可靠处理接地故障将可以避免80%线路故障，减少多数短 路故障的发生。 2、 电缆线路接地故障
从故障点暂态电流的组成分析，主要有：1、故障相的对地电容的放电波；2、非故障相
对地电容的充电波；3、消弧线圈的暂态电感电流。由于暂态接地电流的频率很高，幅值很
大，并且暂态零序电流与零序电压之间存在着固定的相位关系。
说明：由于消弧线圈的接入使NES的基波分布（如欠或过补偿）与NUS的基波分布不一
样，从而适用于NUS的基波大小、相位判据对于NES失效。（日本判据：基波无功方向方法）
上述的计算式可以表现为如下图式.
1
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正常运行时
发生A相接地故障时
在A相发生接地故障时，零序电压和零序电流如下。并且对地电容成分和 阻抗成分一起存在的矢量图如下：
发生接地故障时 零序电压和零序电流
在实际系统上存在阻抗成分时的 零序电流和零序电压
2700
2700
I 01
I 01
V0
00
1800 00
I0
V0
I0来自百度文库
1800
IL
IL
过补90偿0 时
欠补90偿0 时
零序电压和零序电流
零序电压和零序电流
因此，以零序电压的相位为准，零序电流的相位在过补偿时位于＞90°~＜180°
范围
，在欠补偿时位于＞180°~＜270°范围。
2. 在电源侧发生接地故障时
在电源侧发生接地故障时，电容电流 和电感电流 不被检测出来，零序电流值如下：
5
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发生A相接地故障时
考虑阻抗成分的零序电流的方向如下：
2700
I 02 I b2
2700
I 02
00
V0
I c2
V0
1800 00
1800
900 在实际系统上 零序电压和电容电流
因此以零序电压的相位角为基准的零序电流的相位角位于 270°附近. 2. 在电源侧发生接地故障时 在电源侧发生接地故障时，电容电流 检测不出来，此时零序电流值如下：
发生A相接地故障时
在A相发生接地故障时，如阻抗成分存在的话，零序电流的方向矢量图如下：
2
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此时从MPP-ASS检测出来的零序电流值如下：
上述的计算式可以表现为如下图式. 正常运行时
发生A相接地故障时
1.2 在A相发生接地故障时，零序电压和零序电流如下,在实际系统线路上除了纯电感 成分和对地电容成分以外，阻抗成分也一起存在。因此考虑电阻因素可以表现为 如下公式：
上述的计算式可以表现为如下图式.对零序电压的电容电流 位于90°以上角度， 电感电流位于-90°以下角度。
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差。但此时可以造成线路谐振，所以发生过补偿或欠补偿的问题。
二、消弧线圈接地系统的接地保护
MPP是采用微电子技术，依据馈线接地故障稳态分量和对接地故障线路的故障相和非故
障相暂态分量进行提取分析计算，依据零序电压V0和零序电流I0 的幅值，零序电流I0,、零序
电压V0的相位进行分析及比较，提取出更可靠的信号成分来作为接地故障位置的判据。适用
中性点不接地(NUS)、经小电阻(NRS)或经消弧线圈(NES)接地系统。
电缆线路接地故障常常集中电缆终端，如环网柜电缆接头处、后插式避雷器还有高 压电容器、高压熔断器、PT、电力变压器等设备绝缘故障，还有城市建设经常出现高压电缆 被挖断。这些接地接地故障发生与会产生更为严重的影响。
一、中性点不接地系统的接地分析
1. 在负荷侧（用户侧）发生接地故障时 在中性点不接地系统上发生负荷侧接地故障时矢量图如下. 在负荷侧发生接地故障时接地电流值如下： 此时从MPP-ASS检测出来的零序电流值如下
阻抗成分存在的时候 零序电压和电感电流
电源侧发生接地故障时 零序电压和零序电流
3. 概要 在中性点不接地系统上，接地电流为容性电流，零序电流超前与零序电压，
如在负荷侧发生接地故障时零序电流以零序电压的相位为基准而位于270°附近， 如在电源侧发生接地故障时零序电流的相位角位于90°角附近，所以易判别接地 故障的方向。根据上述结果在中性点不接地系统中，控制器的最适当的相位设定 范围是270±85°，根据线路长度，线径、接线方式不同,如果接地回路为阻容负 载接地相位角在第四象限，如果接地回路为感容负载接地相位角在第三象限，动 作范围根据线路运行环境和条件可以调整。
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2700
I 01
2700
I 01
I b1
I c1
00
V0
Va 1800 00
V0
Va 1800
IL
发生接9地00 故障时
零序电压和电容电流, 电感电流
IL
在实际90系0 统上
零序电压和电容电流, 电感电流
过补偿和欠补偿时零序电压和零序电流的关系如下：
NES由于消弧线圈的接入，使得其单相接地故障判据较NUS难度增加很大，传统的单一判
据很难正确判断故障或故障点，而综合判据原理巧妙利用了故障的暂静态特征量，减小了单
一判据而导致的误判。
1. 在负荷侧（用户侧）发生接地故障时 3
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在消弧线圈接地系统上发生负荷侧接地故障时情况如下. 1.1 在负荷侧发生接地故障时电流值如下：