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摘 要：系统在发生单相接地故障时，电流过大就会在接地点燃起电弧，容易造成绝缘损坏，形成两点或多点接地短路故障。我车间新改造的小电流接地选线装置能够准确地检测并隔离系统中发生单相接地的故障线路。
关键词：YH-B811；小电流选线；暂态电流；供电可靠性
一、装置概述
YH-B811小电流接地选线装置是广西星宇智能电气有限公司与西安交通大学合作研制的新一代小电流接地选线产品。它适用于6kV～66kV中性点不接地或经电阻、消弧线圈接地的系统，可广泛应用于变电站、发电厂、煤炭等大型厂矿企业的供电系统，能够准确地检测并隔离系统中发生单相接地故障的线路。选线正确动作率可达100%。
1、装置特点
（1）独创的新型选线理论
装置采用基于零序电流暂态分量的特征频带选线原理，不受系统运行方式和各种故障条件的影响，具有近100%的选线准确率。在接地选线领域取得革命性突破。装置采用突变量启动元件，具有十分优异的启动可靠性和灵敏性。不受消弧线圈补偿的影响，适用于所有中性点非直接接地系统。适用于架空线、电缆线或架空电缆混合出线的系统。
2、使用说明
（1）操作密码
操作密码出厂默认值为 8888
（2）液晶菜单树
液晶显示器采用192×64 点阵式背光可控液晶显示屏。
装置上电或复位后将进行自检，最后进入初始化界面，在初始化界面显示装置名称、变电站名称、时间和软件版本。在初始化界面状态下，除“R”键外，按任意键均可进入主菜单。
（3）定值及整定说明
[定值]显示和修改定值。‘▲’、‘▼’、‘?’、‘?’ 键移动光标，‘+’和‘-’ 键修改数据，数字减到0 时若再按‘-’ 键即可变成小数点。
按‘ESC’键退出不保存，‘Enter’键确定保存，定值保存后装置重新启动。
说明：在菜单“定值->控制字”选项，按Enter 键可以进入控制字中，进行查看或设置：
按 ESC 键可以退出当前界面，装置会提示是否需要保存设置。
（4）装置插件介绍
装置插件包括电源插件、DO 插件（出口插件）、CPU 插件、AC 插件（交流采样插件等。
（5）电源插件
装置的电源为交直流两用电源，电压为220V 或110V。
（6）CPU 插件
CPU 插件主要完成选线算法、人机处理，同时提供1 路485 通讯口，1 路以太网通信接口（亦可提供2 路以太网通信口）。
二、YH-B811小电流接地选线原理
1、小电流系统单相接地故障基本特征
当中性点不接地系统发生单相接地时，如果忽略负荷电流和电容电流在线路阻抗上的电压降，全系统A相对地电压均为零，A相对地电容电流也为零，同时B相和C相的对地电压和电容电流也都升高3倍。这时的电容电流分布如图2-1示。
非故障线路I始端所反应的零序电流为：
其有效值为： （2-1）
即非故障线路零序电流为其本身的电容电流，电容性无功功率的方向为母线流向线路。发电机端的零序电流为：
其有效值为： （2-2）
即发电机零序电流为其本身的电容电流，电容性无功功率的方向为母线流向线路，这个特点与非故障线路是一样的。
对于故障线路J，B相和C相与非故障线路一样，流过本身对地电容电流和，而不同之处是在接地点要流回全系统B相和C相对地电容电流之和，其值为：
其有效值为：
（2-3）
其中： ——全系统对地电容的总和。
此电流要从A相流回去，因此从A相流出的电流为=-。
因此，故障线路J始端所反应的零序电流为：
其有效值为： （2-4）
即故障线路零序电流，数值等于全系统非故障元件对地电容电流之总和（不包括故障线路本身），电容性无功功率方向为由线路流向母线，方向与非故障线路相反。
2、中性点不接地系统暂态电流分布特征
配电网中发生馈线单相接地故障，在故障瞬间，电网中各线路的故障相（A相）电压突然降低，其电容迅速放电，而非故障相电压突然升高，其电容迅速充电。在放电电流经过的回路中（通过母线流向故障点），电阻和电感都很小，因此放电电流振荡频率较高，可能达到几千赫，衰减很快。充电电流要通过电源形成回路，电感和电阻相对较大，因此充电电流振荡频率较低，只有几百赫，衰减较慢。
从图中电流回路流向可知，故障線路J故障相（A相）的暂态电流故障分量由本线路B、C相的暂态电流分量和健全线路I各相暂态电流分量组成。
3、经消弧线圈接地系统暂态电流分布特征
经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时，与不接地系统相同的是：在故障线路故障相中，暂态电流分量是由本线路非故障相的暂态电流分量和其他健全线路暂态电流分量组成。但由于消弧线圈补偿的存在，在故障线路故障相有感性暂态电流分量流过，而所有非故障相则仍然仅流过自身容性暂态电流分量。
4、暂态零序电流相频特性分析
单线路零序阻抗的相频特性是在正负90°上交变的周期方波函数，随着频率升高线路零序阻抗的容性、感性频带交替出现，且出现的第一个频带为容性。即任何线路都有一个最低的容性频带，在这个频带里，各健全线路的零序电流都为容性。而影响暂态零序电流相位的主要因素为线路的零序阻抗角，即随着频率升高，暂态零序电流相位在正负90°交变出现，且在最低的频带为容性电流。
三、总结
系统在发生单相接地故障时，在接地点要流过全系统的对地电容电流，电流过大就会在接地点燃起电弧，引起弧光过电压，从而使非故障相的电压进一步升高，容易造成绝缘损坏，形成两点或多点接地短路故障。我车间配电所系统接地方式为经消弧线圈接地，采用过补偿的方式，在发生接地时通过消弧线圈给故障相提供电感电流，在故障线路故障相中，暂态电流分量是由本线路非故障相的暂态电流分量和其他正常线路暂态电流分量组成，由于消弧线圈补偿的存在，在故障线路故障相有感性暂态电流分量流过，所有非故障相则仍仅流过自身的电容电流。根据零序电流暂态分析，查找出发生单相接地故障回路是本装置达到可靠选线的基本条件。
参考文献
[1]YH-B811小电流接地选线装置：技术使用说明书.
[2]王坚，卢继平，薛毅.新型小电流接地故障选线装置的设计.2004.1.
（作者单位：大庆炼化公司机电仪厂机电运行车间）
关键词：YH-B811；小电流选线；暂态电流；供电可靠性
一、装置概述
YH-B811小电流接地选线装置是广西星宇智能电气有限公司与西安交通大学合作研制的新一代小电流接地选线产品。它适用于6kV～66kV中性点不接地或经电阻、消弧线圈接地的系统，可广泛应用于变电站、发电厂、煤炭等大型厂矿企业的供电系统，能够准确地检测并隔离系统中发生单相接地故障的线路。选线正确动作率可达100%。
1、装置特点
（1）独创的新型选线理论
装置采用基于零序电流暂态分量的特征频带选线原理，不受系统运行方式和各种故障条件的影响，具有近100%的选线准确率。在接地选线领域取得革命性突破。装置采用突变量启动元件，具有十分优异的启动可靠性和灵敏性。不受消弧线圈补偿的影响，适用于所有中性点非直接接地系统。适用于架空线、电缆线或架空电缆混合出线的系统。
2、使用说明
（1）操作密码
操作密码出厂默认值为 8888
（2）液晶菜单树
液晶显示器采用192×64 点阵式背光可控液晶显示屏。
装置上电或复位后将进行自检，最后进入初始化界面，在初始化界面显示装置名称、变电站名称、时间和软件版本。在初始化界面状态下，除“R”键外，按任意键均可进入主菜单。
（3）定值及整定说明
[定值]显示和修改定值。‘▲’、‘▼’、‘?’、‘?’ 键移动光标，‘+’和‘-’ 键修改数据，数字减到0 时若再按‘-’ 键即可变成小数点。
按‘ESC’键退出不保存，‘Enter’键确定保存，定值保存后装置重新启动。
说明：在菜单“定值->控制字”选项，按Enter 键可以进入控制字中，进行查看或设置：
按 ESC 键可以退出当前界面，装置会提示是否需要保存设置。
（4）装置插件介绍
装置插件包括电源插件、DO 插件（出口插件）、CPU 插件、AC 插件（交流采样插件等。
（5）电源插件
装置的电源为交直流两用电源，电压为220V 或110V。
（6）CPU 插件
CPU 插件主要完成选线算法、人机处理，同时提供1 路485 通讯口，1 路以太网通信接口（亦可提供2 路以太网通信口）。
二、YH-B811小电流接地选线原理
1、小电流系统单相接地故障基本特征
当中性点不接地系统发生单相接地时，如果忽略负荷电流和电容电流在线路阻抗上的电压降，全系统A相对地电压均为零，A相对地电容电流也为零，同时B相和C相的对地电压和电容电流也都升高3倍。这时的电容电流分布如图2-1示。
非故障线路I始端所反应的零序电流为：
其有效值为： （2-1）
即非故障线路零序电流为其本身的电容电流，电容性无功功率的方向为母线流向线路。发电机端的零序电流为：
其有效值为： （2-2）
即发电机零序电流为其本身的电容电流，电容性无功功率的方向为母线流向线路，这个特点与非故障线路是一样的。
对于故障线路J，B相和C相与非故障线路一样，流过本身对地电容电流和，而不同之处是在接地点要流回全系统B相和C相对地电容电流之和，其值为：
其有效值为：
（2-3）
其中： ——全系统对地电容的总和。
此电流要从A相流回去，因此从A相流出的电流为=-。
因此，故障线路J始端所反应的零序电流为：
其有效值为： （2-4）
即故障线路零序电流，数值等于全系统非故障元件对地电容电流之总和（不包括故障线路本身），电容性无功功率方向为由线路流向母线，方向与非故障线路相反。
2、中性点不接地系统暂态电流分布特征
配电网中发生馈线单相接地故障，在故障瞬间，电网中各线路的故障相（A相）电压突然降低，其电容迅速放电，而非故障相电压突然升高，其电容迅速充电。在放电电流经过的回路中（通过母线流向故障点），电阻和电感都很小，因此放电电流振荡频率较高，可能达到几千赫，衰减很快。充电电流要通过电源形成回路，电感和电阻相对较大，因此充电电流振荡频率较低，只有几百赫，衰减较慢。
从图中电流回路流向可知，故障線路J故障相（A相）的暂态电流故障分量由本线路B、C相的暂态电流分量和健全线路I各相暂态电流分量组成。
3、经消弧线圈接地系统暂态电流分布特征
经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时，与不接地系统相同的是：在故障线路故障相中，暂态电流分量是由本线路非故障相的暂态电流分量和其他健全线路暂态电流分量组成。但由于消弧线圈补偿的存在，在故障线路故障相有感性暂态电流分量流过，而所有非故障相则仍然仅流过自身容性暂态电流分量。
4、暂态零序电流相频特性分析
单线路零序阻抗的相频特性是在正负90°上交变的周期方波函数，随着频率升高线路零序阻抗的容性、感性频带交替出现，且出现的第一个频带为容性。即任何线路都有一个最低的容性频带，在这个频带里，各健全线路的零序电流都为容性。而影响暂态零序电流相位的主要因素为线路的零序阻抗角，即随着频率升高，暂态零序电流相位在正负90°交变出现，且在最低的频带为容性电流。
三、总结
系统在发生单相接地故障时，在接地点要流过全系统的对地电容电流，电流过大就会在接地点燃起电弧，引起弧光过电压，从而使非故障相的电压进一步升高，容易造成绝缘损坏，形成两点或多点接地短路故障。我车间配电所系统接地方式为经消弧线圈接地，采用过补偿的方式，在发生接地时通过消弧线圈给故障相提供电感电流，在故障线路故障相中，暂态电流分量是由本线路非故障相的暂态电流分量和其他正常线路暂态电流分量组成，由于消弧线圈补偿的存在，在故障线路故障相有感性暂态电流分量流过，所有非故障相则仍仅流过自身的电容电流。根据零序电流暂态分析，查找出发生单相接地故障回路是本装置达到可靠选线的基本条件。
参考文献
[1]YH-B811小电流接地选线装置：技术使用说明书.
[2]王坚，卢继平，薛毅.新型小电流接地故障选线装置的设计.2004.1.
（作者单位：大庆炼化公司机电仪厂机电运行车间）