单相接地故障检测原理

单相接地故障指示简介

MR.Costa Yan

严子一

单相接地故障的危害：

①由于非故障相对地电压升高（完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；

②故障点产生电弧，会烧坏设备并可能发展成相间短路故障；

③故障点产生间歇性电弧时，在一定条件下产生串联谐振过电压，其值可达相电压的2.5—3倍，对系统绝缘危害很大。

一.被动式检测法

通过检测和捕捉接地故障瞬间，配网系统各项数值变化，来判断故障发生和故障位置、故障相。

五次谐波法

主要包括：

首半波法

脉冲幅值法

基本检测方法介绍

5次谐波法：检测线路电流的5 次谐波的变化情况，当5 次谐波突然增大，同时系统电压下降，则判断为发生接地。

缺陷：可靠性低

电容电流脉冲幅值法：

1）在接地故障的瞬间，接地点出现一个频率很高幅值很大的暂态电流，暂态电流分量的幅值比流过同一点的电容电流的稳态值大几倍到几十倍；

2）在接地瞬间故障相电容电荷通过故障相线路向故障点放电，而故障线路分布电容、分布电感和电阻对高频率的暂态分量具有衰减性；

3）由于所有非故障线路的暂态电流均流向故障线路，经故障点回到大地，导致故障线路从变电站到故障点之间的暂态电流幅值最大。

缺陷：可靠性低

首半波法：在发生单相接地的瞬间，故障相的对地电容会对接地点放电，从而产生一个放电的电流脉冲，电容电流脉冲幅值法不同的是，该方法不是比较幅值大小，而是采样接地瞬间的电容电流首半波与电压波形，比较其相位。当采样接地瞬间的电容电流首半波与接地瞬间的电压同相，同时导线对地电压降低，则判断线路发生接地。缺陷：可靠性60%~70%，主要在于雷击故障会造成误判断。

主动检测法：

不对称电流法:

不对称电流法检测单接地故障的原理就是按照小电流接地系统单相接地故障的特点，通过检测使故障线路上产生的不对称电流信号的特征来实现故障选线和故障点定位的。当线路上任何一点发生单相接地故障时，装在变电站内或线路上的不对称电流源检测到故障信息后,首先判断出故障相,然后对故障相施加特定信号，安装在线路上的故障检测装置检测流过本线路的特定信号，若满足故障特征则故障检测装置给出报警，从而指示出故障位置。

故障发生瞬间，不对称电流源检测到开口三角电压升高，准电子pt检测到故障发生，并确认故障特征持续事件大于5秒，即控制内部高压交

流接触器，发出脉动信号。

优点：

1.安全性高：不对称电流源产生的信号不影响变电站主变、接地变、消弧线圈及线路的正常运行（相当于一个阻性负荷投入和退出），不对称电流源在系统正常运行时与一次线路完全隔离。同时由于不对称电流源产生的信号是低频纯阻性的，还可以消除谐振，抑制过电压，降低过电压对系统的危害。

2.准确性高：不对称电流源使故障线路上流过具有明显特征的电流

信号，挂在线路上的指示器检测到该特殊信号后才会给出故障指示，因此该检测方法不受系统运行方式、拓扑结构、中性点接地方式的影响，准确性极高。

不对称电流法单相接地检测原理：

（使用不对称电流

法判断）

当线路发生单相接

地故障时，不对称

电流源内的零序pt

检测到故障信号，

隔离开关进行盲头，

盲头至B相时，接地

点、大地、电流源、

线路、变电站形成

回路，电流源产生

故障电流附加脉动

信号。系统通过检

测附加信号，确定

接地故障相，指示

器检测到脉动电流

信号后，作出指示

动作。

电流源接地点电位高于故障接地点，