1 概述

我国中压配电网的中性点主要采用不接地和谐振接地两种运行方式，规程规定其可以带单相接地故障运行2h，但是随着配电网中越来越多的使用固体绝缘的电缆线路，线路绝缘不具有自恢复性，在发生单相弧光接地故障时，长时间带故障运行会造成绝缘损伤积累，近而发展为相间短路事故，直接威胁电网的安全运行。同时单相弧光接地会造成互感器饱和，激发铁磁谐振，导致互感器过载，直至熔断器熔断或互感器烧毁；弧光接地过电压持续时间长，过电压能量超过避雷器承受能力，导致避雷器爆炸。

这些问题如果不能有效解决，用户就会在供电可靠性和运行安全性两者间进行选择，也就是中性点接地方式的选择。多年的运行经验表明，在中压系统选择有效接地方式会显著地降低供电可靠性。因此保持中性点非有效接地方式高供电可靠性的优点，同时解决这种接地方式带来的问题是近年来中压系统的一个主要研究课题。解决这一问题的关键在于准确的故障选线和有效的后续处理。在准确确定故障支路的基础上，根据故障支路负载的重要性以及故障的性质来灵活、综合、有效地确定故障的处理方式，形成系统性的解决方案。

2 现有治理策略分析

2.1 基于稳态算法小电流选线存在的缺陷

目前市场上基于小电流选线原理的单相接地故障选线装置质量参差不齐，选线准确率更是各有说法，大多数装置的选线原理过于简单，硬件平台过于低端。

小电流选线装置，是在系统发生单相接地故障时，采集流过各支路的零序电容电流的大小和方向并经过不同的分析方法来确定发生单相接地故障的支路。由于系统零序电容电流信号小，并且会受到故障点的状态位置等多种因素的影响，检测的准确性不高，从而给用户的用电安全带来隐。而应用于中性点经消弧线圈接地的系统时，原有基于功率方向选线原理的选线装置更是无法使用。

2.2 现有消弧措施的局限性

系统发生弧光接地，电弧能否消除，主要取决于两个因素。

第一个因素是流过弧道的电流强度和特性。若电弧电流很小，则电弧不易保持保持，一定条件下自行熄弧，系统恢复正常。

第二个因素是弧道两端的恢复电压与弧道介质抗电强度的相对关系。当电弧在电流过零点熄灭后，弧道绝缘介质抗电强度在恢复，同时弧道两端的电压也在逐渐上升，如果能够保持弧道介质的抗电强度始终大于加在弧道上的电压，电弧就不会复燃。

消弧线圈属于无源电流消弧法，当发生接地故障时，消弧线圈的电感电流补偿了电网的接地电容电流，而电缆线路单位长度的对地电容较架空线路大很多，故障电容电流很大，采用谐振接地的配电网中消弧线圈难以补偿接地电容电流，不能完全消除电弧，所以在以电缆线路为主的配电网中，消弧线圈不仅不能消弧，反而会带来选线灵敏度降低的问题。且在高频振荡的过渡过程中，由于消弧线圈和电网电容的频率特性相差悬殊，不可能互相补偿或调谐。

动态开关消弧属于无源电压消弧法，发生弧光接地后，该装置通过投切单相开关使故障相直接金属性接地，转移故障电流，钳制故障相电压，促使故障电弧快速熄灭，弧道介质抗电强度始终大于加在弧道上的电压，电弧不会复燃，有效抑制间隙性弧光接地过电压。同时该消弧方法不受谐波分量和有功分量的影响，适应能力较强。但动态开关消弧装置一旦动作而后退出金属性接地时，系统的电容和电感能量会重新分布引起系统过电压及互感器饱和等问题并未有效解决；且市场上该装置存在质量参差不齐、无故障录波分析手段、系统性使用不合理等问题，客户体验不理想。

2.3 系统性优化解决方案

针对上述治理策略中存在的问题，通过市场调研及对电力系统单相接地故障的深入研究，我司开发出JGSS单相接地综合管控系统，提供有效、可靠、安全的解决方法和设备，保障电力系统运行稳定性和生产的连续性。

当中压系统发生单相接地故障时，JGSS系统可产生半波且幅值较高的工频电流用于选线，结合多种暂态算法和 DS 证据理论的数据融合算法，很好的解决了故障选线的准确率问题。

单相接地综合管控系统融合了消弧线圈及动态开关消弧的各自优点，无论瞬时性故障还是永久性故障均具有很好的治理效果，且提供给客户最佳的体验度。