1.1 配电网概况

电力系统中性点接地方式可划分为两大类：大电流接地方式（中性点有效接地方式）和小电流接地方式（中性点非有效接地方式）。在大电流接地方式中，主要有中性点直接接地和中性点经低电阻、低电抗或中电阻接地；小电流接地方式主要有中性点经消弧线圈接地、中性点不接地和中性点经高电阻接地等。

世界各国以及各地区配电网中性点接地方式都不尽相同，主要是根据自己的运行经验和传统做法来确定的。美国中压电网以大电流接地方式为主，在22～70kV电网中，中性点直接接地方式占72%。英国电网采用中性点经低电阻接地方式，而对33kV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；电缆组成的配电网，仍采用中性点经低电阻接地方式。日本东京电力公司66kV配电网采用中性点经电阻接地或消弧线圈接地；6.6kV电网采用不接地方式。法国电力公司（EDF）在1990年前后开始对中压电网中性点接地方式进行改造，将运行了30多年的大电流接地方式全部改为谐振接地方式。芬兰全国10kV、20kV中压电网都采用小电流接地方式，中性点不接地方式和中性点经消弧线圈接地方式各占80%和20%。德国、前苏联等国家也多采用消弧线圈接地或不接地方式。

我国6～66kV配电网多数为小电流接地方式，其中66kV和35kV电网主要采用中性点经消弧线圈接地方式；6～10kV电网部分采用中性点不接地方式，部分采用中性点经消弧线圈接地方式。个别地区如上海、北京、广州等城市电网采用低电阻接地方式。就小电流接地方式的优越性和世界各国所采用的中性点接地方式以及发展趋势来看，中性点采用小电流接地方式仍是一种典型的、有竞争力的接地方式，不会被大电流接地方式取代。在中国，至少在较长的一段时间内，小电流接地方式仍将占主要地位。小电流接地系统使配电网结构复杂，故障选线与定位成为一个公认的难题；随着传统电力网向智能电网的转变，实现智能电网的自愈功能所需的故障快速、可靠地检测和定位极为重要，因此研究小电流接地系统的故障选线和定位技术具有重要而深远的意义。

小电流接地系统的故障绝大多数是单相对地短路故障。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的电器连接或串接了电抗器，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什么措施，这对于减少用户短时停电次数具有积极的意义。但是，小电流接地系统在发生单相接地故障时，非故障相对地电压升高，在发生间歇性弧光接地时，能够引起弧光过电压，系统绝缘受到威胁，容易扩大为相间短路。因此应尽快找到故障线路和故障地点，排除故障。为了确定故障线路，传统的方法是通过检测母线上零序电压的数值来判断是否发生单相接地故障，若发生接地故障，则采用人工逐条线路拉闸的方法判断哪条线路出现故障。当故障线路被断开时，接地故障指示消失，这样就可以确定故障线路。然后，通过人工巡检方法查找故障地点。人工拉路的方法使正常线路也会瞬间停电；若自动重合闸动作不成功，停电时间将延长；拉路还会对电网形成冲击，容易产生操作过电压和谐振过电压，可能引起断路器或PT损坏；对于无人值班变电站，需远方遥控操作，更增加了事故的危险性和设备的负担。

综上所述，小电流接地系统单相接地故障选线与定位技术将对提高供电可靠性、提高供电部门和用户的经济效益和维护电网设备，具有重要的意义。尽管每年都有新的选线和定位装置投入运行，且新的选线和定位技术也层出不穷，但是，小电流接地系统故障选线与定位技术是多年来一直未能很好解决的一个难题，在实际应用中还存在不少问题，现有的小电流接地故障选线和定位装置的准确度依然很低，很多供电部门仍在使用拉路法确定故障线路，采用人工巡检方法进行故障定位。随着人们对配电网自动化水平要求的提高，小电流接地故障自动选线和定位问题更加突出，迫切需要从根本上予以解决。因此研究自动选线和定位技术并研制相应的装置，具有很强的实用价值，市场需求也是非常广泛的。