本書從多角度論述了小電流接地故障選線和定位問題。

對中壓配電網中性點接地方式、小電流接地及選線技術現狀、小電流接地故障特徵、小電流接地選線及定位方法、小電流接地選線及定位裝置測試方法、現場工程應用和典型案例進行了詳細論述，既有理論知識，又有工程實踐。

前 言
第 1 章 概 論... 1
1.1 小電流接地系統基本概念... 1
1.2 小電流接地系統中性點接地方式... 1
1.2.1 中性點主要的接地方式及其特點... 2
1.2.2 中性點接地方式應用現狀... 7
1.2.3 中性點接地方式選擇... 9
1.3 小電流接地系統鐵磁諧振過電壓... 11
1.3.1 工頻位移過電壓... 11
1.3.2 諧波諧振過電壓... 14
1.3.3 諧振參數範圍... 14
1.3.4 諧振過電壓抑制方法... 15
1.4 小電流接地故障選線及定位... 16
1.4.1 小電流接地故障選線技術... 16
1.4.2 小電流接地故障定位技術... 19
1.4.3 選線及定位技術發展方向... 21
參考文獻... 22

第 2 章 小電流接地故障分析... 24
2.1 小電流接地故障穩態分析... 24
2.1.1 不接地系統穩態分析... 24
2.1.2 諧振接地系統穩態分析... 29
2.1.3 小電流接地故障諧波特徵... 32
2.2 小電流接地故障暫態分析... 33
2.2.1 暫態分析等效電路... 33
2.2.2 暫態零模電壓與零模電流的計算分析... 39
參考文獻... 42

第 3 章 小電流接地故障選線方法... 44
3.1 基於穩態電氣量的選線方法... 44
3.1.1 原理及實現方法... 45
3.1.2 技術特點... 48
3.2 基於暫態電氣量的選線方法... 48
3.2.1 原理及實現方法... 49
3.2.2 技術特點... 53
3.3 並聯中電阻選線方法... 54
3.3.1 工作原理... 54
3.3.2 技術特點... 57
3.4 “S”注入選線方法... 58
3.4.1 基本原理... 58
3.4.2 技術特點... 59
參考文獻... 59

第 4 章 小電流接地故障定位方法... 61
4.1 故障區段定位方法... 61
4.1.1 穩態量故障區段定位方法... 61
4.1.2 暫態量故障區段定位方法... 64
4.2 接地故障分界方法... 68
4.2.1 穩態量故障分界方法... 69
4.2.2 暫態量故障分界方法... 71
4.2.3 故障分界技術的工程應用... 72
4.3 故障點測距方法... 73
4.3.1 小電流接地故障的行波特徵... 74
4.3.2 小電流接地故障行波測距的基本模式... 75
4.3.3 行波測距技術的應用... 75
參考文獻... 76

第 5 章 小電流接地選線裝置及其工程應用... 77
5.1 接地選線裝置... 77
5.1.1 接地選線裝置技術要求... 77
5.1.2 典型選線裝置介紹... 78
5.2 選線裝置安裝調試... 84
5.2.1 安裝前檢查工作... 84
5.2.2 現場安裝與調試... 85
5.2.3 現場測試與驗收... 86
5.3 影響選線效果的因素... 87
5.3.1 選線裝置因素... 87
5.3.2 配電網參數... 88
5.3.3 現場安裝品質... 91
參考文獻... 93

第 6 章 小電流接地故障選線及定位裝置測試... 94
6.1 概述... 94
6.2 實驗室測試技術... 94
6.2.1 模擬測試設備需求... 95
6.2.2 功能電路測試方法... 99
6.2.3 配電網模型測試方法... 101
6.2.4 波形重播測試... 103
6.2.5 波形模擬及關鍵問題分析... 105
6.3 人工接地測試... 113
6.3.1 現場接地試驗方案設計... 113
6.3.2 現場接地試驗案例介紹... 118
參考文獻... 128

第 7 章 小電流接故障選線及定位實例分析... 129
7.1 金屬性接地故障分析... 129
7.1.1 不接地系統金屬性接地... 129
7.1.2 諧振接地系統金屬性接地... 131
7.2 高電阻接地故障特徵分析... 133
7.2.1 不接地系統的高阻故障... 134
7.2.2 諧振接地系統高阻接地... 135
7.3 電弧接地故障波形分析... 136
7.3.1 不接地系統弧光接地故障... 137
7.3.2 諧振接地系統電弧接地故障... 137
7.4 暫態性接地故障特徵分析... 139
7.4.1 暫態性接地故障特徵... 140
7.4.2 暫態性接地故障錄波應用... 141
7.5 複雜故障特徵分析... 143
7.5.1 間歇性接地故障... 143
7.5.2 相繼故障... 144
7.5.3 發展性接地故障... 146
7.5.4 兩相接地並短路故障... 148
參考文獻... 149

前 言

小電流接地方式具有較高的供電可靠性，我國中壓配電網普遍採用小電流接地方式。當發生小電流接地故障時，其三相之間線電壓仍然對稱，且故障電流很小，保護裝置不需要立刻動作跳閘，按照目前普遍採取的處理方式設備仍可運行1~2h[m1]。但是，隨著城市電網的快速發展，配電線路中電纜所占比重上升，電纜-架空線混合線路越來越多，給原來以架空線為主的配電網帶來了新的問題。一個重要的問題就是配電線路單相接地故障時接地點故障電流增大，且不易熄弧，從而引發故障擴大和設備過電壓絕緣損壞等問題，所以必須及時、準確地找到故障線路、故障點並予以切除。

為了確定故障點，電力企業早期採用人工試拉法和人工巡線查找故障線路和故障點。通過檢測母線上零序電壓的數值來判斷是否發生單相接地故障，若發生接地故障，則採用人工逐條斷開配電線路，當故障線路被斷開時，接地故障指示消失，從而確定故障線路，然後依靠人工巡線查找故障點。人工拉路法會導致正常線路短時停電，影響供電可靠性；人工巡線查找故障點方式耗時長，效率低，不易發現隱蔽故障，影響故障恢復時間。此外，拉閘過程可能引發操作過電壓和諧振過電壓，導致設備損壞。

20世紀80年代以來，隨著微機技術的成熟應用，出現了基於微型電腦的小電流故障線上自動選線裝置。微機裝置不需要人工干預，能夠在發生小電流接地故障時通過檢測、計算、分析各條線路的故障特徵，自動識別故障線路，並給出選線結果，這就避免了逐條拉路選線的弊端。微機選線裝置的應用使得小電流接地選線技術得到飛速發展，有力推動選線技術的進步。

但過去的一段時間的實際情況非常令人遺憾，選線裝置的現場運行效果並不理想，這些裝置並沒有發揮應有的效果，許多變電站雖然都裝設了選線裝置，但幾乎所有的選線裝置都處於停用狀態，或者即使運行，運行人員也不參考裝置選線結果。究其原因，選線裝置不好用，選線結果不準確。這些問題導致電力企業對選線裝置幾乎失去了信心，很多電力公司有退回到使用原始的逐條饋線拉路的選線方法，不僅造成了人力、物力的巨大浪費，也使選線技術停滯不前，致使選線技術無法良好的發展和推廣，十分不利於當前智慧配電網的建設和發展。在小電流接地選線技術的窘境面前，電力企業普遍採用拉路法實屬無奈之舉，這也從側面反映了選線問題的複雜性和艱巨性。

目前，我國正在大力開展智慧電網的建設，小電流接地故障選線和定位問題亟待解決。研究小電流接地故障選線和定位的目的在於正確認識小電流接地系統的特殊性，找到解決辦法，同時為配網未來的發展做出規劃。本書從多角度，全面論述了小電流接地故障選線和定位問題。對中壓配電網中性點接地方式、小電流接地及選線技術現狀、單相接地故障特徵、小電流接地選線及定位方法、小電流接地選線及定位裝置測試方法、現場工程應用和典型案例進行了詳細論述，內容新穎、前言，既有理論知識，又有工程實踐。

本書由國網山東省電力公司電力科學研究院蘇建軍編著，李玉敦、張婉婕、張林利參與了部分章節的編寫工作。蘇文博、陳玉峰、王大鵬、王昕、孫運濤、張海台分別校閱了有關章節內容，並提出了許多寶貴意見，在此表示感謝。

本書由國網山東省電力公司電力科學研究院蘇建軍編著，李玉敦、張婉婕、張林利參與編寫，其中第一、二章由蘇建軍編寫，第三、五章由李玉敦編寫，第四章由張林利編寫，第六章由張婉婕、李玉敦編寫，第七章由李玉敦、張林利編寫，全書由蘇建軍通稿。蘇文博、陳玉峰、王大鵬、王昕、孫運濤、張海台分別校閱了有關章節內容，並提出了許多寶貴意見，在此表示感謝。

全書由山東理工大學徐丙垠教授擔任主審，在審閱過程中提出很多非常有價值的指導意見和建議，在此深表謝意。

由於作者水準有限，加之電力系統新技術的發展迅速，書中難免存在疏漏、缺點和不足之處，懇請廣大讀者批評指正，提出寶貴意見。

編 者
2017年10月