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配电系统单相接地故障保护选线装置调查分析报告
一 、单相接地保护选线的重要性？
在变电站（所）、开关站和发电厂中，66千伏、35千伏、10千伏、6千伏和3千伏配电线路，是电力系统的主要组成部分。在这些电压等级的系统中，变压器和发电机的中性点都采取了不接地或经过消弧线圈、电阻接地的方式进行输配电。并且在同一电压等级的母线上又有多条输出或输入配电线路相连接，大部分采用铝（或铜）排架空引出或高压电力电缆线引出；线路数量一般有五六条、十几条或二三十条不等；每一条配电线路又有很多分支，按“辐射”状架设，再与各配电变压器连接，由配电变压器降成“低压”后供给广大的用户使用。在这类配电线路中，经常会发生相间短路、过电流（过负荷）和单相接地等故障现象。其中，单相接地的发生率最为频繁，占系统总故障率的70％以上；短路故障也多为单相接地后演变成多相接地而形成的。
“单相接地”是指配电线路上的A、B、C三相中，任意一相导线发生断线落地或接触树木、建筑物或电线杆、塔倒地与大地之间形成导电回路；以及大气雷电或其它原因形成过电压，致使配电设备的绝缘材料遭到破坏后，对地绝缘电阻明显过低等现象。
由于系统中主变压器的的中性点不接地或经过消弧线圈、高电阻接地。当在同一母线上有多条配电线路时，无论哪一条发生单相接地，都不能与主变压器的绕组线圈直接构成回路，线路中不会出现短路和过负荷等大电流现象。仅有线路与大地之间形成的电容电流发生变化，表现为每一条线路中会出现微弱的零序电流。此电流非常小，从几毫安到几百毫安或数安培不等，与线路的长度成正比；通常条件下，每公里长的架空线路约为15毫安左右。在电力行业内把这种供电系统称为：“小接地电流系统”或“小电流接地系统”。
在系统中，由于电压互感器（PT）的一次绕组采用了Y0方式接线与系统的母线相连，当任意一条线路发生单相接地时，在二次绕组的三角开口都有零序电压产生，可以设定零序过电压报警；但不能选择某一条线路。接地时由于非接地相线对地电压上升可达相电压的√3倍，当系统再伴随有铁磁谐振产生时，就会使相电压升高1—5倍，甚至更高，形成过电压，加速了电力设备绝缘材料的老化，缩短了使用寿命，从而导致绝缘设备被击穿，就会出现两相或多相同时接地而发生短路事故，加大了电力设备的损坏程度。因此，在电力系统中经常会发生电压互感器、断路器爆炸，配电变压器烧毁，电力电缆和瓷瓶被击穿等事故。已有的继电保护或综合自动化保护装置中的“短路保护”、“过电流保护”和“零序电流”保护，都属于大电流启动保护装置；单相接地时的小电流不能驱动这类保护装置动作，因此，不能动作于高压开关（断路器）跳闸，故障线路和非故障线路也就不能被隔离。
为了避免事故的扩大，需要及时地把故障线路与非故障线路进行区分。在变电站（所）、开关站或发电厂中，若没有安装可靠的“单相接地保护选线装置”，就需要人工逐次拉闸停电试查才能选择故障线路，有时甚至要把与母线相连的所有配电线路拉闸停电，才能找出。这样就会造成无故障线路供电的中断，导致大面积停电；同时，也增加了高压开关（断路器）的动作次数，缩短了使用寿命，降低了供电的可靠性和供电量。而在线路上要查找接地点，还需要把众多的分支线路与主线路逐次断开，再用绝缘电阻仪表测量各段或各分支对地的绝缘电阻值，由人工判断故障点范围。这一过程非常复杂，工作量很大；为了人身安全，需要设置多种安全措施，要耗费大量的人力、物资和时间，增加了电力工人的劳动强度，同时对人身还具有不安全的隐患。