小電流接地系統(tǒng)單相接地故障分析判斷與處理
添加時(shí)間 2018-07-23
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1 、系統(tǒng)接地的特點(diǎn)： 電力系統(tǒng)按接地處理方式可分為大電流接地系統(tǒng)（包括直接接地，電抗接地和低阻接地）、小電流接地系統(tǒng)（包括高阻接地，消弧線圈接地和不接地）。
我國(guó)3～66kV電力系統(tǒng)大多數(shù)采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式，即為小電流接地系統(tǒng)。 在小電流接地系統(tǒng)中，單相接地是一種常見的臨時(shí)性故障，在該系統(tǒng)中，如發(fā)生單相接地時(shí)，由于線電壓的大小和相位不變(仍對(duì)稱)，且系統(tǒng)絕緣又是按線電壓設(shè)計(jì)的，所以允許短時(shí)運(yùn)行而不切斷故障設(shè)備，系統(tǒng)可運(yùn)行1～2h，從而提高了供電可靠性，這也是小電流接地系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)。但是，若一相發(fā)生接地，則其它兩相對(duì)地電壓升高為相電壓的1.732倍，特別是發(fā)生間歇性電弧接地時(shí)，接地相對(duì)地電壓可能升高到相電壓的2.5~3.0倍。
2 、 故障現(xiàn)象分析與判斷：
①警鈴響，“xx千伏母線接地”光字牌亮，個(gè)性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，常常還有“消弧線圈動(dòng)作”的光字牌亮。
②絕緣監(jiān)察電壓表三相指示值不同，接地相電壓降低或等于零，其它兩相電壓升高為線電壓，此時(shí)為穩(wěn)定性接地。如果絕緣監(jiān)察電壓表指針不停地來(lái)回?cái)[動(dòng)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象即為間歇性接地。
③當(dāng)發(fā)生弧光接地產(chǎn)生過(guò)電壓時(shí)，非故障相電壓很高，表針打到頭，常伴有電壓互感器高壓一次側(cè)熔體熔斷，甚至嚴(yán)重?zé)龎碾妷夯ジ衅鳌?br /> ④完全接地。如果發(fā)生A相完全接地，則故障相的電壓降到零，非故障相的電壓升高到線電壓，此時(shí)電壓互感器開口三角處出現(xiàn)100V電壓，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出接地信號(hào)。
⑤不完全接地。當(dāng)發(fā)生一相(如A相)不完全接地時(shí)，即通過(guò)高電阻或電弧接地，中性點(diǎn)電位偏移，這時(shí)故障相的電壓降低，但不為零。非故障相的電壓升高，它們大于相電壓，但達(dá)不到線電壓。電壓互感器開口三角處的電壓達(dá)到整定值，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出接地信號(hào)。
⑥電弧接地。如果發(fā)生A相完全接地，則故障相的電壓降低，但不為零，非故障相的電壓升高到線電壓。此時(shí)電壓互感器開口三角處出現(xiàn)100V電壓，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出接地信號(hào)。
⑦母線電壓互感器一相二次熔斷件熔斷。此現(xiàn)象為中央信號(hào)警鈴響，打出“電壓互感器斷線”光字牌，一相電壓為零，另外兩相電壓正常。處理對(duì)策是退出低壓等與該互感器有關(guān)的保護(hù)，更換二次熔斷件。
⑧電壓互感器高壓側(cè)出現(xiàn)一相(A相)斷線或一次熔斷件熔斷。此時(shí)故障相電壓降低，但指示不為零，非故障相的電壓并不高。這是由于此相電壓表在二次回路中經(jīng)互感器線圈和其他兩相電壓表形成串聯(lián)回路，出現(xiàn)比較小的電壓指示，但不是該相實(shí)際電壓，非故障相仍為相電壓。互感器開口三角處會(huì)出現(xiàn)35V左右電壓值，并啟動(dòng)繼電器，發(fā)出接地信號(hào)。對(duì)策是處理電壓互感器高壓側(cè)斷線故障或更換一次熔斷件。
3 、 單相接地故障的處理步驟：
①發(fā)生單相接地故障后，值班人員應(yīng)馬上復(fù)歸音響，作好記錄，迅速報(bào)告當(dāng)值調(diào)度和有關(guān)負(fù)責(zé)人員，并按當(dāng)值調(diào)度員的命令尋找接地故障，但具體查找方法由現(xiàn)場(chǎng)值班員自己選擇。
②先詳細(xì)檢查所內(nèi)電氣設(shè)備有無(wú)明顯的故障跡象，如果不能找出故障點(diǎn)，再進(jìn)行線路接地的尋找。
③分割電網(wǎng)，即把電網(wǎng)分割成電氣上不直接連接的幾個(gè)部分，以判斷單相接地區(qū)域。如將母線分段運(yùn)行，并列運(yùn)行的變壓器分列運(yùn)行。分網(wǎng)時(shí)，應(yīng)注意分網(wǎng)后各部分的功率平衡、保護(hù)配合、電能質(zhì)量和消弧線圈的補(bǔ)償?shù)惹闆r。
④再拉開母線無(wú)功補(bǔ)償電容器斷路器以及空載線路。對(duì)多電源線路，應(yīng)采取轉(zhuǎn)移負(fù)荷，改變供電方式來(lái)尋找接地故障點(diǎn)。
⑤采用保護(hù)跳閘、重合送出的方式進(jìn)行試?yán)瓕ふ夜收宵c(diǎn)，當(dāng)拉開某條線路斷路器接地現(xiàn)象消失，便可判斷它為故障線路，并馬上匯報(bào)當(dāng)值調(diào)度員聽候處理，同時(shí)對(duì)故障線路的斷路器、隔離開關(guān)、穿墻套管等設(shè)備做進(jìn)一步檢查。
⑥當(dāng)逐路查找后仍未找到故障線路，而接地現(xiàn)象未消失，可考慮是兩條線路同相接地或所內(nèi)母線設(shè)備接地情況，進(jìn)行針對(duì)性查找故障點(diǎn)。變電所值班員按規(guī)定順序逐條選切線路，應(yīng)特別注意切每條線路時(shí)絕緣監(jiān)視裝置三相對(duì)地電壓表指示的變化，若全選切一遍，三相對(duì)地電壓指示沒有變化，說(shuō)明不是線路有單相接地故障，是變電所內(nèi)設(shè)備接地。若全選切一遍三相對(duì)地電壓指示有變化時(shí)，應(yīng)考慮有兩條配電線路同相發(fā)生單相接地(含斷線)故障。
⑦兩條線異名相接地。這種故障多數(shù)發(fā)生在雷雨、大風(fēng)、高寒和降雪的天氣，主要現(xiàn)象是同一母線供電的兩條線同時(shí)跳閘或只有一條線跳閘，跳閘時(shí)電網(wǎng)有單相接地現(xiàn)象。若兩條線都跳閘，電網(wǎng)接地現(xiàn)象消除，或兩條線只有一條跳閘，電網(wǎng)仍有接地現(xiàn)象，但單送其中一條時(shí)電網(wǎng)單相接地相別發(fā)生改變，這是判斷的必要依據(jù)。
4 、處理單相接地故障的要求：
①小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí),凡是對(duì)地有電容的線路都將有零序電流流過(guò)。
②母線和某一線路都報(bào)出接地信號(hào)，應(yīng)檢查故障線路的系統(tǒng)設(shè)備有無(wú)異常。
③只報(bào)出母線接地信號(hào)，應(yīng)檢查母線及連接設(shè)備、變壓器有無(wú)異常。如經(jīng)檢查，站內(nèi)設(shè)備無(wú)異常，則有可能是某一線路有故障，而其接地故障失靈，應(yīng)用瞬停的方法，查明故障線路。對(duì)于重要用戶的線路，可以轉(zhuǎn)移負(fù)荷或者通知用戶做好準(zhǔn)備后停電查找故障點(diǎn)。在某些情況下，系統(tǒng)的絕緣并沒有損壞，而是由于其它原因產(chǎn)生某些不對(duì)稱狀態(tài)，可能報(bào)出接地信號(hào)，此種接地稱為“虛幻接地”，應(yīng)注意區(qū)分判斷。
④尋找和處理單相接地故障時(shí)，應(yīng)作好安全措施，保證人身安全。當(dāng)設(shè)備發(fā)生接地時(shí)，室內(nèi)不得接近故障點(diǎn)4m以內(nèi)，室外不得接近故障點(diǎn)8m以內(nèi)，進(jìn)入上述范圍的工作人員必須穿絕緣靴，戴絕緣手套，使用專用工具。
⑤若電壓互感器高壓側(cè)熔斷件熔斷，不得用普通熔斷件代替。必須用額定電流為0.5A裝填有石英砂的瓷管熔斷器，這種熔斷器有良好的滅弧性能和較大的斷流容量，具有限制短路電流的作用。
⑥處理接地故障時(shí)，禁止停用消弧線圈。若消弧線圈溫升超過(guò)規(guī)定時(shí)，可在接地相上先作人工接地，消除接地點(diǎn)后，再停用消弧線圈。
5 、結(jié)束語(yǔ) 隨著小電流接地判據(jù)理論與算法的不斷 發(fā)展 ,不斷更新技術(shù)、設(shè)備以提高系統(tǒng)安全性。同時(shí)，還要提高設(shè)備檢修人員的技術(shù)水平，積極改善設(shè)備的運(yùn)行條件，加強(qiáng)設(shè)備的檢修、維護(hù)管理，提高設(shè)備的絕緣水平 文章來(lái)自淄博
我國(guó)3～66kV電力系統(tǒng)大多數(shù)采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式，即為小電流接地系統(tǒng)。 在小電流接地系統(tǒng)中，單相接地是一種常見的臨時(shí)性故障，在該系統(tǒng)中，如發(fā)生單相接地時(shí)，由于線電壓的大小和相位不變(仍對(duì)稱)，且系統(tǒng)絕緣又是按線電壓設(shè)計(jì)的，所以允許短時(shí)運(yùn)行而不切斷故障設(shè)備，系統(tǒng)可運(yùn)行1～2h，從而提高了供電可靠性，這也是小電流接地系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)。但是，若一相發(fā)生接地，則其它兩相對(duì)地電壓升高為相電壓的1.732倍，特別是發(fā)生間歇性電弧接地時(shí)，接地相對(duì)地電壓可能升高到相電壓的2.5~3.0倍。
2 、 故障現(xiàn)象分析與判斷：
①警鈴響，“xx千伏母線接地”光字牌亮，個(gè)性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，常常還有“消弧線圈動(dòng)作”的光字牌亮。
②絕緣監(jiān)察電壓表三相指示值不同，接地相電壓降低或等于零，其它兩相電壓升高為線電壓，此時(shí)為穩(wěn)定性接地。如果絕緣監(jiān)察電壓表指針不停地來(lái)回?cái)[動(dòng)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象即為間歇性接地。
③當(dāng)發(fā)生弧光接地產(chǎn)生過(guò)電壓時(shí)，非故障相電壓很高，表針打到頭，常伴有電壓互感器高壓一次側(cè)熔體熔斷，甚至嚴(yán)重?zé)龎碾妷夯ジ衅鳌?br /> ④完全接地。如果發(fā)生A相完全接地，則故障相的電壓降到零，非故障相的電壓升高到線電壓，此時(shí)電壓互感器開口三角處出現(xiàn)100V電壓，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出接地信號(hào)。
⑤不完全接地。當(dāng)發(fā)生一相(如A相)不完全接地時(shí)，即通過(guò)高電阻或電弧接地，中性點(diǎn)電位偏移，這時(shí)故障相的電壓降低，但不為零。非故障相的電壓升高，它們大于相電壓，但達(dá)不到線電壓。電壓互感器開口三角處的電壓達(dá)到整定值，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出接地信號(hào)。
⑥電弧接地。如果發(fā)生A相完全接地，則故障相的電壓降低，但不為零，非故障相的電壓升高到線電壓。此時(shí)電壓互感器開口三角處出現(xiàn)100V電壓，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出接地信號(hào)。
⑦母線電壓互感器一相二次熔斷件熔斷。此現(xiàn)象為中央信號(hào)警鈴響，打出“電壓互感器斷線”光字牌，一相電壓為零，另外兩相電壓正常。處理對(duì)策是退出低壓等與該互感器有關(guān)的保護(hù)，更換二次熔斷件。
⑧電壓互感器高壓側(cè)出現(xiàn)一相(A相)斷線或一次熔斷件熔斷。此時(shí)故障相電壓降低，但指示不為零，非故障相的電壓并不高。這是由于此相電壓表在二次回路中經(jīng)互感器線圈和其他兩相電壓表形成串聯(lián)回路，出現(xiàn)比較小的電壓指示，但不是該相實(shí)際電壓，非故障相仍為相電壓。互感器開口三角處會(huì)出現(xiàn)35V左右電壓值，并啟動(dòng)繼電器，發(fā)出接地信號(hào)。對(duì)策是處理電壓互感器高壓側(cè)斷線故障或更換一次熔斷件。
3 、 單相接地故障的處理步驟：
①發(fā)生單相接地故障后，值班人員應(yīng)馬上復(fù)歸音響，作好記錄，迅速報(bào)告當(dāng)值調(diào)度和有關(guān)負(fù)責(zé)人員，并按當(dāng)值調(diào)度員的命令尋找接地故障，但具體查找方法由現(xiàn)場(chǎng)值班員自己選擇。
②先詳細(xì)檢查所內(nèi)電氣設(shè)備有無(wú)明顯的故障跡象，如果不能找出故障點(diǎn)，再進(jìn)行線路接地的尋找。
③分割電網(wǎng)，即把電網(wǎng)分割成電氣上不直接連接的幾個(gè)部分，以判斷單相接地區(qū)域。如將母線分段運(yùn)行，并列運(yùn)行的變壓器分列運(yùn)行。分網(wǎng)時(shí)，應(yīng)注意分網(wǎng)后各部分的功率平衡、保護(hù)配合、電能質(zhì)量和消弧線圈的補(bǔ)償?shù)惹闆r。
④再拉開母線無(wú)功補(bǔ)償電容器斷路器以及空載線路。對(duì)多電源線路，應(yīng)采取轉(zhuǎn)移負(fù)荷，改變供電方式來(lái)尋找接地故障點(diǎn)。
⑤采用保護(hù)跳閘、重合送出的方式進(jìn)行試?yán)瓕ふ夜收宵c(diǎn)，當(dāng)拉開某條線路斷路器接地現(xiàn)象消失，便可判斷它為故障線路，并馬上匯報(bào)當(dāng)值調(diào)度員聽候處理，同時(shí)對(duì)故障線路的斷路器、隔離開關(guān)、穿墻套管等設(shè)備做進(jìn)一步檢查。
⑥當(dāng)逐路查找后仍未找到故障線路，而接地現(xiàn)象未消失，可考慮是兩條線路同相接地或所內(nèi)母線設(shè)備接地情況，進(jìn)行針對(duì)性查找故障點(diǎn)。變電所值班員按規(guī)定順序逐條選切線路，應(yīng)特別注意切每條線路時(shí)絕緣監(jiān)視裝置三相對(duì)地電壓表指示的變化，若全選切一遍，三相對(duì)地電壓指示沒有變化，說(shuō)明不是線路有單相接地故障，是變電所內(nèi)設(shè)備接地。若全選切一遍三相對(duì)地電壓指示有變化時(shí)，應(yīng)考慮有兩條配電線路同相發(fā)生單相接地(含斷線)故障。
⑦兩條線異名相接地。這種故障多數(shù)發(fā)生在雷雨、大風(fēng)、高寒和降雪的天氣，主要現(xiàn)象是同一母線供電的兩條線同時(shí)跳閘或只有一條線跳閘，跳閘時(shí)電網(wǎng)有單相接地現(xiàn)象。若兩條線都跳閘，電網(wǎng)接地現(xiàn)象消除，或兩條線只有一條跳閘，電網(wǎng)仍有接地現(xiàn)象，但單送其中一條時(shí)電網(wǎng)單相接地相別發(fā)生改變，這是判斷的必要依據(jù)。
4 、處理單相接地故障的要求：
①小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí),凡是對(duì)地有電容的線路都將有零序電流流過(guò)。
②母線和某一線路都報(bào)出接地信號(hào)，應(yīng)檢查故障線路的系統(tǒng)設(shè)備有無(wú)異常。
③只報(bào)出母線接地信號(hào)，應(yīng)檢查母線及連接設(shè)備、變壓器有無(wú)異常。如經(jīng)檢查，站內(nèi)設(shè)備無(wú)異常，則有可能是某一線路有故障，而其接地故障失靈，應(yīng)用瞬停的方法，查明故障線路。對(duì)于重要用戶的線路，可以轉(zhuǎn)移負(fù)荷或者通知用戶做好準(zhǔn)備后停電查找故障點(diǎn)。在某些情況下，系統(tǒng)的絕緣并沒有損壞，而是由于其它原因產(chǎn)生某些不對(duì)稱狀態(tài)，可能報(bào)出接地信號(hào)，此種接地稱為“虛幻接地”，應(yīng)注意區(qū)分判斷。
④尋找和處理單相接地故障時(shí)，應(yīng)作好安全措施，保證人身安全。當(dāng)設(shè)備發(fā)生接地時(shí)，室內(nèi)不得接近故障點(diǎn)4m以內(nèi)，室外不得接近故障點(diǎn)8m以內(nèi)，進(jìn)入上述范圍的工作人員必須穿絕緣靴，戴絕緣手套，使用專用工具。
⑤若電壓互感器高壓側(cè)熔斷件熔斷，不得用普通熔斷件代替。必須用額定電流為0.5A裝填有石英砂的瓷管熔斷器，這種熔斷器有良好的滅弧性能和較大的斷流容量，具有限制短路電流的作用。
⑥處理接地故障時(shí)，禁止停用消弧線圈。若消弧線圈溫升超過(guò)規(guī)定時(shí)，可在接地相上先作人工接地，消除接地點(diǎn)后，再停用消弧線圈。
5 、結(jié)束語(yǔ) 隨著小電流接地判據(jù)理論與算法的不斷 發(fā)展 ,不斷更新技術(shù)、設(shè)備以提高系統(tǒng)安全性。同時(shí)，還要提高設(shè)備檢修人員的技術(shù)水平，積極改善設(shè)備的運(yùn)行條件，加強(qiáng)設(shè)備的檢修、維護(hù)管理，提高設(shè)備的絕緣水平 文章來(lái)自淄博
