10kV供电系统单相接地保护可靠性有关问题分析
为了提高供电的可靠性，我国目前10kv供电采用电源中性点不接地系统。10kv架空线发生单相接地的几率比较高，由于10kv电源中性点不接地，单相接地行不成回路，因此不会产生短路电流，故障电流为对地不平衡电容电流的三倍，因此允许继续运行一定时间。
发生单相接地故障后，Y/Y/△电压互感器的开口三角形（△）绕组可以感应出故障电压，通过过电压继电器进行报警，但不能判断出是哪一路出线发生单相接地故障，需通过人工轮流拉闸来查找故障。在出线处安装零序电流互感器后，通过高阻抗接地继电器，可以判断出单相接地回路，进行报警或跳闸，不再需要人工轮流拉闸。
各出线回路安装零序电流互感器后配合微机小电流选线装置，可以对全变电站各出线回路进行单相接地故障检测。现在有些变配电站综合自动化装置（微机保护）也可以与零序电流互感器及Y/Y/△型电压互感器配合，进行单相接地故障检测，此时就可以不再选用微机小电流选线装置。
运行过程中发现微机小电流接地选线装置与具有单相接地保护功能的变配电站综合自动化装置（微机保护）拒报与误报的几率比较高，有些微机小电流接地选线装置根据五次谐波大小来进行单相接地保护，运行中也存在一定问题。
为了提高微机小电流接地选线与变配电站综合自动化装置（微机保护）单相接地保护运行的可靠性，应从保护原理、产品开发、变配电站设计以及保护整定值计算等方面采取改进措施。正常运行时，三相电压基本平衡，电压互感器开口三角形（△）感应出的不平衡电压很小，三相对地电容电流基本平衡，零序电流互感器感应出的对地不平衡电容电流也很小。发生单相接地后三相电压大小与相位不变，仍然对称。但接地相与地同电位，对地电容电流为零，非接地两相对地电位升高√3倍，即升高为线电压，对地电容电流也提高了√3倍。此时电压互感器开口三角形（△）感应出的电压为不接地两相相电压的相量和，其大小为相电压的√3倍，即升高为线电压。发生单相接地后，利用电压互感器开口三角形（△）感应出的电压进行报警，动作值整定为40～60V，一般不会发生拒报与误报。
发生单相接地后，电压互感器开口三角形（△）电压升高、零序电流互感器输出电流增加与方向变化。微机小电流接地选线与具有单相接地保护功能的微机保护装置，根据上述三个判据来进行单相接地保护，保护原理没有问题。应从变配电站单相接地保护整定值计算来分析拒报与误报的原因。
单相接地保护动作电流整定值为系统发生单相接地后，本回路对地不平衡电容电流乘以可靠系数。然后再进行灵敏系数校验，灵敏系数为全系统对地电容电流减去本回路对地电容电流再除以单相接地保护的动作电容（整定值）。灵敏系数达不到要求时，还要对整定值进行调整，减小单相接地保护动作电流。
发生单相接地后，不接地两相对地电容电流随着对地电压升高√3倍，也同时升高√3倍，零序电流互感器感应出的电流为不接地两相对地电容电流的向量和，为一相对地电容电流的√3倍。因此发生单相接地后，本回路对地不平衡电容电流，等于一相对地电容电流的3倍（√3×√3＝3）。全系统对地不平衡电容电流，等于全系统一相对地电容电流的3倍（√3×√3＝3）。
本回路一相对地电容电流比较容易计算出来。但全系统一相对地电容电流要精确的计算出来就比较困难。因为计算全系统一相对地电容电流时，需要统计出全系统架空线与电缆长度，以及全系统变配电设备的情况。这些资料统计不准确，全系统一相对地电容电流计算就不会很准确，单相接地保护动作电流整定值就不准确，这是引起拒报与误报的主要原因之一。
发生单相接地后，对地不平衡电容电流会产生一定的谐波，根据五次谐波的变化来判断单相接地故障原理上也是正确的。但是正常运行时电网也会有五次谐波，其大小更难计算出来。所以根据五次谐波的变化来进行单相接地保护，整定值计算也比较困难，也容易产生拒报与误报。
产品开发与变配电站二次电路设计，对单相接地保护的可靠性也有一定影响。微机小电流接地选线与变配电站综合自动化装置（微机保护）零序电流A／D转换输入的最大值为1A，有些还为5 A。零序电流互感器的规格为一次侧额定电流有20 A 和40 A 两种，二次侧额定电流有0.1A和0.2A 0.5A三种，变配电站设计时零序电流互感器规格选择不合理，也会直接影响微机单相接地保护的可靠性。
如果全系统对地电容电流比较小，变配电站设计时零序电流互感器一次侧电流选用40 A，二次侧额定电流选用0.1 A，微机小电流接地选线与变配电站综合自动化装置（微机保护）零序电流测量A／D转换输入电流最大值为5A ，发生单相接地故障后，微机小电流接地选线与变配电站综合自动化装置（微机保护）采到的零序电流就非常小，很可能进入不稳定区，就容易引起误动或拒动。因此变配电站设计时要进行接地电容电流计算，零序电流互感器一次侧应接近计算值，零序电流互感器二次侧应选最大输出值0. 5 A 。微机小电流接地选线与变配电站综合自动化装置（微机保护）零序电流测量A／D转换输入电流应选用1A ，如果上述产品开发时能将A／D转换输入改为0.2A与0.5A，并可根据需要来设置，可以在一定程度上提高单相接地保护的可靠性。
微机小电流接地选线与变配电站综合自动化装置（微机保护）可以测量出对地不平衡电容电流。在发生单相接地后允许运行一定时间，此时可以观察到各回路以及全系统的对地不平衡电容电流，然后对各回路单相接地保护动作电流（整定值）进行修正，也可以克服整定值计算不准确引起的误动或拒动，提微机小电流接地选线与高微机单相接地保护运行的可靠性。
