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在我国,6~35千伏中低压配电网主要采用小电流接地方式,单相接地故障是该接地方式的电力系统故障的主要形式,其中80%左右为单相接地接地故障。当小电流接地系统发生单相接地故障时,在接地点只有少量的接地电流,对用户的正常供电影响不大,系统可以在带故障的情况下运行1到2个小时。由于三相线路中某一相线路发生接地,系统中性点对地电压发生偏移,导致其余两个正常相对地电压升高导致电压异常,若长时间运行,高电压会导致在线路绝缘较差的部位发生电压击穿,从而发生两相短路;若系统发生电弧接地,则会产生全系统过电压,威胁电力设备和电力线路的安全运行,所以及时进行故障选线显得尤为重要。由于传统的逐条线路拉路查找故障线路的方法效率低下,因此要研究更好的选线方法。经过数十年的发展,国内外已经有了多种单相接地选线方法。通过对小电流接地选线相关的文献进行详尽查阅,本文归纳了目前存在的选线方法,分析了各种方法存在的优点和缺陷,并且对小电流接地系统单相接地故障进行了详细的理论分析。本文提出一种用外加电阻注入有功电流的单相接地故障选线方法。这种选线方法的关键之处在于在接地变中性点接一个电阻。在配电网正常运行时,通过连接在中性点和电阻之间的开关将电阻保持在断开状态;当配电网发生单线接地故障时,则闭合开关接入该电阻,此时中性点电压通过该电阻向系统注入有功电流,该有功电流只在故障线路中流动,因此故障线路的零序有功电流比其他非故障线路的零序有功电流要大的多,据此以零序有功电流进行单相接地选线。该方法在理论上被证明是可以实现的,分析了注入有功电流选线原理应用于中性点不接地系统的情形,通过对故障线路和非故障线路的零序有功电流进行比较,得到零序有功电流在故障线路的数值要大于其在非故障线路的数值,且在故障线路和非故障线路流过的零序有功电流方向相反。该方法受中性点处的电阻的影响较大,当电阻太小时,会产生较大的接地电流,影响电网安全运行;当电阻太大时,有功电流则会变得太小,不利于被数据采集装置精确采集,进而影响选线结果的精度。因此,本文对该电阻的合理取值进行了详细的讨论,确定了中性点电阻的取值范围。由于零序电压的大小被作为单相接地故障是否发生的一项重要指标,而零序电压又受到接地过渡电阻的影响,因此对选线方法能检测到的接地过渡电阻范围进行了分析,分析结果表明,该选线方法具有较高的抗过渡电阻能力。本文通过电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对选线方法进行了仿真验证。利用PSCAD/EMTDC建立了选线模型,仿真结果表明,基于注入有功电流的配电网单相接地选线方法是可行的。设计了基于注入有功电流的选线装置,按照装置实现的功能,分别设计了硬件电路和软件流程图。