凡是單相接地電弧能夠瞬間自行熄滅的系統屬于小電流接地系統，主要有：

1、中性點諧振（經消弧線圈）接地方式；

2、中性點不接地方式；

3、中性點經高阻接地方式等；

對于小電流接地系統，由于系統配電線路數較多，所以經常發生單相接地的故障。由于發生單相接地的故障時接地電流較小，且不會形成短路回路，電網三相線電壓仍對稱，并不影響對負荷的供電，所以此系統通常允許帶接地點繼續運行1-2小時，但是由于非故障相電壓上升為線電壓（即增大倍），如果故障不能很快消除，極易發展成為相間故障，對電網安全運行造成威脅。所以對于小電流接地系統，準確快速地找出接地點十分重要。

在小接地電流系統中，發生單相接地故障時，全系統將出現零序電壓，線路上有零序電流流過。對于中性點接地系統發生單相接地故障，非故障線路上流過零序電流在數值上等于線路本身的對地電容電流，金屬性接地時其相位超過零序電壓90度，容性無功功率的方向為母線到線路；故障線路出口流過的零序電流為非故障元件對地電容電流之和，金屬性接地時其相位滯后電壓90度，容性無功功率的方向為線路到母線。

對于中性點經消弧線接的系統發生單相接地故障，流過接地點的電流為全系統非故障相對地電容電流與補償后電感電流之和。

目前小電流接地選線的原理大致有如下幾種：零序功率方向法，5次諧波法，首半波極性法，信號注入法，零序暫態方向法等。

零序功率方向的原理只適用于與中性點不接地或者中性點經大電阻接的系統，對于中性點經消弧線圈接地系統則在原理上行不通。

5次諧波法具有很大的隨機性。該原理基于故障前由于變壓鐵芯、非線形電力電子元件等因素造成系統中含有諧波（經分析，5次諧波最大）。故障后，由于消弧線圈對五次諧波阻抗增大五倍（相對于基數），線路對地電容的五次諧波容抗降低五倍，故消弧線圈的過補償不影響故障線路和非故障線路的五次諧波電流方向相反、故障線路五次諧波最大規律。但由于系統諧波情況的變化，尤其是經高阻接地系統，由于故障線路電流較小，情況發生變化則不再滿足上述條件，經現場運行和實驗室證明，當接地電阻大于3K時，用該方法選線準確率較低。

首半波電流極性法反應電流暫態量的初始性，這一初始性與故障時刻有關。故而具有隨機性，但小電流系統單相接地故障時刻多發生在電壓最大時刻，因此這一原理在理論上是不錯的，但限于首半波極性的捕捉不便于實現，因此長期被忽略，現在隨硬件和信號處理技術的發展，這一原理被一些研究單位采用。但它的缺陷是特征不能持續。

信號注入法是另一種新的方法。但注入信號頻率的選擇是一個復雜問題，為了減小對地電容對信號的吸收，需要降低注入信號的頻率，但頻率降低后，該信號又被消弧線圈短路。實際使用中會發現，只有線短路、電容較小、無消弧線圈的架空輸電線路系統，能夠選線，對大電容系統有消弧線圈系統準確較差，其原因存在缺陷。該法的優點是一旦準確選線后可以進行故障定位。

暫態能量方向是最近提出的新原理，利用母線零序電壓和線路零序電流的相位關系構成，故障線路零序暫態電流滯后零序電壓90度，而非故障線路暫態電流超前零序電壓90度。將零序電壓求導后與零序電流相乘積分，可構成新的原理，當在電壓過零接地時，暫態量消失，盡管此時用故障線路直流衰減分量可以彌補，但準確性較差，會造成誤判。當接地電阻較大時，暫態量變化不明顯，極易誤判。此外，該原理是基于暫態分析。暫態量分析的

缺陷不能避免。

由于小電流接地系統電流變化范圍大，裝置啟動一般不能采用電流突變量啟動，而且電壓突變量或電壓穩態值啟動。小電流接地系統出現零序電壓有三種情況：1、接地2、PT線斷3、鐵磁諧振。選線裝置應能嚴格區分這三種情況，以免誤動作。不具備這一功能的裝置本身就存在著誤動作的因素。

小電流接地系統單相接地過程比較復雜，接地電流的變化范圍較大，加之一般出線較多，所以對硬件的要求較高。分析國內的選線裝置，為適應多路數據采集，有的將電流信號分成幾個周波（為了保證精度，增加鎖相電路），但不同周波的數據進行比較，本身就造成誤差且實時性差。還有的為了適應電流變化的特點，分幾檔采集數據。這兩種數據采集方法基本不適應有消弧線圈系統的接地選線。

隨著微機保護的大量采用，有的廠家在保護功能中附加了單相接地故障判別功能，由于在保護中屬附加功能，難以適應單相接地故障的特殊性，所以對高阻接地、有消弧線圈系統單相接地判別準確率較低，仍不能適應現場要求。

由于單相接地保護裝置可靠性低，準確率低，有些現場被迫采用電阻接地方式，（當發生單相接地時，直接跳閘）降低了供電可靠性和安全性。有的干脆將不準確的裝置退出運行。

研制一種可靠、準確的單相接地保護裝置是目前電力系統中急需產品之一。

HY-ML3000型小電流接地保護裝置是我公司研究人員近期開發的新一代小接地電流系統故障選線和保護裝置。在總結了各種小電流接地選線成功和失敗教訓之后，HY-ML3000在硬件和算法上做了重大改進，突破了這一長期困擾人們的難題，使準確率大大提高，并可滿足目前國內現場的需要。主要特點如下：

1、發生單相接地后，系統出現零序電壓，而一次PT斷線，鐵磁諧振也會出現零序電壓，裝置從硬件、軟件二方面相結合，嚴格區分PT斷線、鐵磁諧振和單相接地，避免了PT斷線、鐵磁諧振引起裝置的誤選、誤動作。

2、裝置硬件采用總線內藏32位CPU，運算速度快，存儲容量大，可靠性高，可采集故障前、故障時刻、故障后零序電壓、電流，并記錄故障后各參數變化，為準確判別故障線路奠定了硬件基礎。

3、方法上采用綜合比較、綜合判斷的相對性原理，克服了過去裝置單一算法造成的誤動作的缺點。

4、經在模擬10kV系統動模實驗中，不接地系統準確率100℅，經消弧線圈接地0k——20k電阻接地準確率達100℅。經分析，模擬系統比實際系統更復雜，條件更苛刻。

二、HY-ML3000裝置的功能及特點

1.  裝置核心部分采用總線內藏技術，工藝上使用SMT表貼生產技術，集成度高，抗干  擾能力強，運行速度快；同時配備專用計算機控制軟件，可通過便攜式電腦與裝置通信口連接，對裝置進行就地軟件升級。

2.  采用大屏幕彩色液晶顯示，全漢化操作提示、直觀、明了、顯示信息豐富全面、操作方便。

3.  不同系統、不同的運行方式、不同的接地電阻，使接地電流差別很大，極端情況可達1000倍以上，如何自適應系統變化是裝置正確工作的一個重要環節。本裝置自動跟蹤系統零序電流的變化，不需估算電容電流，不需調整和設置放大倍數，一次接地電流較小時，裝置無死區，一次接地電流較大時裝置不飽和。用戶可在訂購時選擇1A，3A，5A內置CT，以針對不同的小接地系統或不接地系統，適用范圍進一步擴大。

4.  單相接地故障捕捉時間小于60ms。

5.  具有跳閘、報警、編碼三種輸出方式，可適應現場各種需要，動作延時時間(范圍是0～65535秒)可軟件設定，具有完善的跳閘閉鎖軟硬件結構。

6.  本產品的母線接地報警(報警時間可軟件設定)、裝置故障報警、掉電報警、諧振報警、總報警等報警接點除諧振報警、總報警是一對接點外，其余都是兩對接點，可適應不同現場需要。

7.  本產品可通過軟件選擇422、485、232通訊接口，不需要換芯片，隨機帶10余種通訊規約，波特率及相應參數可軟件設定；并可以擴充至100種通訊規約。

8.  系統諧振后，PT二次同樣會出現零序電壓，本裝置能正確判別是諧振還是單相接地。當系統頻率在6～45HZ、55～600HZ范圍判別為諧振。采用軟件、硬件相結合的方法，可測量系統諧振頻率，具有完善的自動消諧功能。

9.  裝置可引入各段相電壓，接地后可指定接地相。

10. 可外配串行打印機，打印定值、故障信息等。

11. 裝置工作電源交、直流兩用(注：直流工作電源不分正負極)。

12. 可分別記憶128次接地故障、諧振故障信息，裝置掉電后信息不丟失。

13. 現場CT變比、啟動電壓、低頻諧振電壓、高頻諧振電壓均可軟件設定，出廠已設默認值，一般情況下現場不需調整。

14. 完善的自檢、自調試功能。

產品技術指標

1.  電壓等級：1～2個

2.  母線段數：1～4段

3.  選線回路：3～36路

4.  繼電器接點容量：DC30V/2A；AC125V/0.6A

5.  通訊接口：COM1、COM0；其中COM0口可通過5N模塊上的撥碼開關COM0KEY切換為RS232、RS422和RS485；COM1可通過5N模塊上的撥碼開關COM0KEY1切換為RS232、RS422和RS485方式。COM0口與監控機通訊，COM1口應用主從機通訊

6.  PT功耗：≤0.5VA

7.  CT功耗：≤0.5VA

8.  工作電源：  AC220V±l0％，50Hz或   DC220V±l0％（可定制其它工作電源）

9.  裝置功耗：≤30W

10. 裝置重量：≤13Kg

11. 裝置使用條件：

環境溫度：-10℃～+55℃

濕    度：≤90％

大氣壓力：800hPa～1060hPa

12. 標準：滿足DL-478《靜態繼電器保護及安全自動裝置通用技術條件》

產品適用范圍

本產品可用于下列條件的小電流接地系統單相接地選線。

1．  中性點不接地的小接地電流系統。

2．  中性點經消弧線圈接地的小接地電流系統。

3．  中性點經中阻接地的系統。

4．  380V～66KV供電系統(380V系統應作特殊設計，使用時說明)。