随着配电网自动化的不断发展，自动化程度和对供电质量要求的提高，原有的小电流接地系统中馈线故障检测的方法已经不能满足各方面的要求。时至今日，有许多系统仍然采用手工方法查找故障线路，这和配电网综合自动化的发展态势是相矛盾的。如何找到容易实现、算法简单、精度高的选线方法，开发相应的选线装置，以便快速查找、排除故障，缩短停电时间，保证供电质量，具有重要的意义。
小电流接地系统发生单相接地故障时有其自身的特点，主要表现为故障电流小。这种配电线路较短，线路对地电容较小。在系统在发生单相接地故障时，流过接地点的电流很小，在NUS系统中为线路的对地电容电流；在NES系统中，流过接地点的电流是线路电容电流与消弧线圈补偿电流的矢量和，其值更小。这种系统在发生单相接地故障时，过渡电阻变化较大，且一般不呈线性变化。接地电流受过渡电阻的变化较大，在高阻接地的情况下，暂态电流很小，中性点的电压偏移小，使得其接地现象极其不明显。接地电流还和系统的运行状态有关系，受到不平衡负荷等因数的影响。线路发生弧光接地的情况更是使得接地暂态过程错综复杂。小电流接地系统单相接地故障的这些特点是该问题目前为止未能很好地解决的原因所在。
[8] 孙延奎．小波分析及其Байду номын сангаас用[M]．北京：机械工业出版社，2005．
[9] 杨凯丰．小波分析在电力系统故障信号处理中的应用[D]．南京：南京理工大学，2001
[10] 杨建国．小波分析及其工程应用[M]．北京：机械工业出版社，2005.
二、文献综述
1、国内外研究现状、发展动态
◆ 国外研究现状及发展动态
配电网接地方式的问题在世界各国是一个很有争议的热点。为了减少单相接地故障造成的危害,各国采用了不同的方法。
第一次世界大战时期,德国人彼得逊首先提出并随后发明了消弧线圈,提出了经消弧线圈接地的电力系统谐振接地方式,于是当时该国在各种电压等级的电网中性点广泛的采用了经消弧线圈接地方式,电网电压范围为30～220kV,后因22OkV电网中事故较多,19世纪60年代初就不再应用消弧线圈了。在柏林市的30kV电网中,共有电缆1400km,其电容电流高达4kA,也采用了经消弧线圈接地方式。
Zhang Yanxia，Chen Chaoying，Zhao Jiehui，et al．A new method of locating fault line under singlephase to ground fault in distribution network[J]．Power System Technology，2002，26(10)：21-24(inChinese)．
我国从1958年起，就一直对小电流接地系统单相接地故障的选线问题进行研究，提出了多种选线方法，并开发出了相应的装置。50年代我国有根据首半波极性研制成功的接地保护装置和利用零序电流五次谐波研制成功的接地选线定位装置。70年代后期，上海继电器厂和许昌继电器厂等单位研制生产了一批有选择性的接地信号装置，如反映中性点不接地系统零序功率方向的ZD一4型保护和反映经消弧线圈接地系统五次谐波零序功率方向的ZD一5、ZD一6、ZD一7型保护。有些运行部门还采用反映零序电流增大的零序电流保护来选线。80年代中期，我国又研制成功了微机型小电流接地系统单相接地选线装置，近几年来，随着微机在电力系统应用的推广，相继又出现了一些微机型接地选线装置和适合微机实现的选线理论。其中由南京自动化研究院研制的微机小电流接地系统单相接地选线装置，其主要原理是比较线路零序电流五次谐波的大小和方向;华北电力大学利用零序电流的五次谐波比相原理研制的ML98型小电流接地系统单相接地微机选线装置等等。
山东科技大学
硕士研究生学位论文开题报告
及论文工作计划
论文题目基于电压行波的小电流接地系统故障选线研究
研 究 生 姓 名刘晓晨
导师姓名、职称
学科、专业电力系统及其自动化
研 究 方 向电工理论与新技术
入学年月2011年9月
学 院 名 称信息与电气工程学院
开题时间2013年6月
2013年 6月 23 日
一、立论依据
法国电力公司(EDF)从1962年开始,将城市配电网的标称电压定为20kV,其中性点采用电阻或经电抗接地方式,限制接地故障电流数值如下:大城市电缆配电网1A,其他配电网为300A。故障线路要求快速跳闸,但不考虑故障发生到故障切除这段时间中的接触电压和跨步电压。至80年代,法国电力公司对20kV配电网中性点接地方式提出新要求,即瞬时接地故障电流应降低到40～50A,同时要求考虑接触电压、跨步电压和对低压设备绝缘危害等问题。对20kV电网对地电容电流小于50A时,采用中性点经1200 电阻器接地方式,对电容电流在50～2OOA之间，则在电阻器旁并联补偿电抗器(消弧线圈)。随着并联补偿电抗器技术的改进(自动跟踪调节系统的应用),己将最大接地电流降至40A,其中20A是阻性电流供零序有功功率继电器工作之用。
[7] 戴剑锋，张艳霞．基于多频率分析的自适应配电网故障选线研究[J]．中国电机工程学报，2003，23(5)：44-47．
Dai Jianfeng，Zhang Yanxia．Study on adaptively choosing fault line undersingle-phase to groundfault based on analysisof multi-frequency band[J] ．Proceedings of the CSEE，2003，23(5)：44-47(in Chinese)．
前苏联曾规定3～66kV电网中性点采用经消弧线圈接地方式,莫斯科市配电电缆网络至今仍是中性点经消弧线圈接地的运行方式。
美国在上世纪20年代中期到40年代中期,在22～70kV电网中,中性点直接接地方式占多数(72%),且发展很快,逐步取代了不接地的运行方式,一直延续至今。
英国66kV电网中性点采用电阻接地方式,而对33kV及以下由架空线路组成的配电网,中性点逐步由直接接地改为消弧线圈接地;由电缆组成的配电网,仍采用中性点经小电阻接地方式。
[5]Dong Xinzhou ，Bi Jianguang，Bo Zhiqian．Technique of fault line selection for non-directed groundneutral system[C]．37th UPEC，UK，2002．
[6]张艳霞，陈超英，赵杰辉，等．配电网单相接地故障选线的一种新方法[J]．电网技术，2002，26(10) ：21-24．
1、课题来源、选题依据和立论背景
题目来源：来源于山东科技大学与兖矿集团的合作项目。
我国3kV-60kV配电网广泛采用小电流接地系统，其主要接地方式有：中性点不接地系统(NUS)、经消弧线圈接地系统(NES)和经电阻接地系统（NRS），其中绝大多数为NUS和NES系统。小电流接地系统在发生单相接地故障时，由于大地与中性点之间没有直接电气连接或串接消弧线圈，因此短路电流很小，保护装置不需要立刻动作跳闸，从而提高了系统运行的可靠性。尤其在瞬时故障条件下，短路点可以自行灭弧恢复绝缘，不需要运行人员采取措施，这对于减少用户短时停电次数具有积极意义，但是随之而来的问题是：如果故障是永久性的，系统仅仅允许在故障情况下继续运行1～2个小时，以免故障发展成其他类型的短路故障。此时运行人员必须尽快查明故障线路，以便采取相应对策排除故障，恢复系统正常运行。这就提出了小电流接地系统发生单相接地故障时要解决的故障选线和测距问题。
2、所阅文献的查阅范围及手段；参考资料
从学校图书馆查如下：
[1] 要焕年，曹梅月.电力系统谐振接地[M].北京:中国电力出版社，2000
[2] 赵永林，张凤杰. 输电线上的故障暂态行波及故障测距[J], 电气化铁道, 2001, 04: 15-20
[4] 贾清泉，刘连光，杨以涵，等．应用小波检测故障突变特性实现配电网小电流故障选线保护[J]．中国电机工程学报，2001 ，21(10) ：78-82．
Jia Qingquan ，Liu Lianguang，Yang Yihan ，et al ．Abrupt change detectionwithwaveletfor small current fault relaying[J] ．Proceedings of the CSEE ，2001，21(10) ：78-82(in Chinese)．
◆ 国内研究现状及发展动态
近年来，我国引进了大量的国外设备，由于各国的接地方式不同，各国设备的设计标准也不一致，特别是设备的耐压不同，要使用这些设备，首先必须决定电力系统的接地方式。因此在对接地方式的选择上引起了我国专家的争论。有的大城市己局部将配电网的中性点不接地方式改为小电阻接地方式，以消除弧光接地过电压的产生，减少异相接地的发生。也有的改为大电阻接地方式，以消除谐振接地过电压的危害。但大部分仍主张改为经消弧线圈接地方式，补偿系统的电容电流，使得单相弧光接地时，故障点电流减少，降低故障相电压的恢复速度，达到熄弧效果，从而避免了单相瞬时接地故障的跳闸，提高系统运行的可靠性。
日本20kV电缆和架空线路混合电网,1950年以来一直采用中性点不接地方式,随着电缆的增加,为防止接地继电器的误动、拒动和中性点位移,采用经400～90 低值电阻器接地方式。1969年改用经400～460 电阻器接地方式,0.7s短接460 电阻器确保迅速准确选线断开单相接地故障线路。1975年统计,11～33Vk配电网中性点不接地占40%,经消弧线圈接地占28%,经电阻接地占30%,直接接地占2%。其采用电阻接地方式一般限制接地电流数值为100～200A。东京电力公司所属配电网,其中性点接地方式为66kV电网分别采用电阻、电抗和消弧线圈接地;22kV系统采用电阻接地方式。
又如意大利、加拿大、瑞典、日本和美国等在中压电网升压运行后,大部分电网中性点都采用直接接地的运行方式。
世界各国的配电网中性点在50年代前后,大都采用不接地或经消弧线圈接地方式;到六十年代以后,有的采用直接接地和低电阻接地方式,有的采用经消弧线圈接地方式。