小电流接地系统单相接地故障选线问题为多年来困扰配电网运行的难题。早在上世纪80年代，微机的出现给小电流接地选线研制提供了硬件条件。80年代初掀起了“小电流接地选线技术”的应用高潮，市场上生产各类型选线装置的厂家很多。但是80年代后期又陷入了低潮，原有的厂家选线装置因选线效果不佳退出了生产，而选线失败的原因并无定论，这说明智能选线研究工作仍任重而道远。

小电流接地选线装置的意义。小电流接地系统在我国以及35千伏以下的电压等级的电网系统中应用非常广泛，而单相接地故障在小电流接地系统中故障率很高，且近年来随电网容量的加大，接地电流也在增大，同时，因单相接地故障造成的损失也更越重。单相接地故障时非故障相对地电压升高，同时易产生系统谐振，对电网设备的绝缘产生破坏作用，这种损伤积累到一定程度会造成避雷器爆炸或绝缘子闪络等情况。通常选择接地的办法是利用变电所的交流绝缘监察装置发出接地信号，然后根据接地情况拉闸，顺序选择出接地出线柜。没有发生单相接地的线路也需短时间停电，这对要求连续供电的企业会造成影响。所以研究应用迅速、准确的小电流接地选线装置意义重大，可大大提高电力供应中的安全、经济性。

单相接地故障特征。对于中性点不接地电网，正常运行时三相导线对地电容处于正弦交流充电状态，线路对地保持一定的电压。若忽略三相对地的不平衡，则线路对地电容中流过三相对称的充电电流，因而没有零序电流和负序电流流过。实际电网对地总是存在一定的不对称，但不对称度一般不大小于可忽略不计。当某一相发生接地故障时，三相对地通路的对称性遭到破坏。由于中性点悬空，一相接地后，中性点电位将发生偏移，导致其它两相对地电压升高。特别是当发生单相金属性接地时，该相对地电压将降为零，中性点电位将升为相电压，这时其它两相对地电压升为线电压，三相对地电压的不平衡导致线路对地有不平衡电流。故障点不平衡电流中正序和负序分量主要由故障线路经过电源形成通路（零序分量）。由于电源侧中性点不接地，零序阻抗非常大，主要由故障线路经母线注入到非故障线路中。零序回路基本上呈纯容性，所有非故障线路上的零序电流同相超前零序电压90°，故障线路上零序电流等于所有非故障线路上零序电流之和滞后零序电压90°。当电网中充电电流较大时需要安装消弧线圈。消弧线圈一般采用过补偿或谐振补偿方式。由于消弧线圈的补偿作用，每条线路流过的基波零序电流等于本线路的对地电容，基波电流不再满足选线规则。

常用的几种选线原理。我国配电网和大型工矿企业的供电系统大都采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，近年来一些城市电网改用电阻接地运行方式。故障选线原理研究始于80年代。保护方案从零序电流过流到无功方向，保护从基波方案发展到五次谐波方案，从步进式继电器到群体比幅比相以及首半波方案，先后推出了几代产品，如许昌继电器厂的系列产品，北京自动化设备厂的系列装置，中国矿大Μ型微机检漏装置和华北电力大学研制的微机选线装置等。早期的单一判据原理（零序电流法）是基于线路自身的电容电流可能大于系统中其它线路的电容电流之和这一特点。“功率方向”原理采用检测零序电流功率方向来完成选线功能。首半波原理基于接地线路的相反的特点实现选择性保护，利用谐波电流的大小或方向构成选择性接地保护的谐波方向原理。群体比幅比相原理，此种方法为多重判据，多重判据即为用二种及以上的原理为判据，增加可靠性和抗扰能力，减少受系统运行方式长短线、接地电阻的影响。“注入法”原理，利用单相接地时原边被短接暂时处于不工作状态的接地相，人为地向系统注入一个特殊信号电流，用寻迹原理即通过检测跟踪该信号的通路来实现接地故障选线。注入变频信号法，注入变频信号法其原理是根据故障后位移电压大小的不同，然后监视各出线上注入信号产生的零序电流功角、阻尼率的变化，比较各出线阻尼率的大小，再计及线路受潮及绝缘老化等因素可得出选线判据。能量法根据非故障的能量函数总是大于零，消弧线圈的能量函数与非故障线路极性相同，故障线路的能量函数总是小于零，并且其绝对值等于其它线路包括消弧线圈能量函数的总和的特征提出方向判别和大小判别两种接地选线方法。负序电流选线原理，利用负序电流与零序电流比较的故障选线原理，由这种原理构成的保护装置具有不受弧光接地影响，抗过渡电阻能力强。负序电流与零序电流比较式接地保护具有自适应等优点，但负序电流绝大部分由故障线路流向电源，非故障线路负序电流很小，方向准确，测量困难，这就使得负序方向接地保护在实际保护配置中使用的可能性较小。基于小波变换的接地选线原理，小波分析对暂态信号和微弱信号的变化较敏感，能可靠地提取出故障特征。小波变换的奇异性检测及模极大值理论提出了实现故障启动和选线方法。模式识别和多层前馈神经网络方法用统计模式识别中基于最小错误的贝叶斯决策方法和人工神经网络方法进行小电流接地选线，它将故障后各线路零序电流看作某类故障的一个模式，通过人工神经网络的训练与学习来判断故障模式从而实现故障选线。

选线原理的不足。选线装置原理使用不理想的主要原因有以下几点。每种原理都有局限性，举例说明。目前国内流行的三种功率方向法、谐波分析法与信号注入法。功率方向法采用判断每条线路的零序电流的功率方向来确定故障线路。谐波分析法采用单相接地后零序稳态信号的群体比幅比相法，比幅比相时从理论上讲不存在死区，不受运行方式及接地电阻的影响，对于不平衡导致的零序电流这种方法不能有效解决。大部分用户有这样的反映：装置投运一年内判断准确率很高，但以后就不准确了，这往往是由于硬件电路故障导致的。小电流选线装置未作为继电保护装置对待，不论是从设计、制造、工艺还是从应用上讲，小电流选线装置一直被认为是一个检测装置，由于它的运行好坏不直接对系统的安全运行造成影响，因此未引起足够重视。现场安装接线问题：由于选线装置须引入零序电压及零序电流回路，而35千伏及以下系统以往设计时只安装了两相，没有零序回路，因此零序回路的接线往往问题最多。从现场的情况来看往往会出现零序回路不对应、回路未引入、零序不平衡电流过大、极性不对等现象。

选线研究发展方向。自适应继电保护克服了同类型传统断电保护中长期以来存在的困难和问题，从而改善或优化保护的性能指标。虽然自适应继电保护还处在初期发展阶段，但现有的研究成果已有力说明了它的优越性。人工智能技术则由于其善于模拟人类处理问题的过程，容易记及人的经验以及具有一定的学习能力等特点，必将在小电流接地系统故障选线这一领域得到广泛应用。小波变换能提供一种灵活可变的时间窗，适应不同频率分量信号的变化。故障信号中含有重要的暂态成分，根据此暂态信号的特征可实现故障线路的选择，在继电保护特别是故障分析中有着广阔的应用前景。粗糙集理论综合多种单一选线判据，采用了多种诊断方法，采用有效域技术将多种选线分析方法进行了智能融合，把反映故障稳态分量的判据、暂态分量的判据和利用外加诊断信号的判据有机融合，扩大了诊断范围，真正实现了综合诊断。