單相接地故障對電網(wǎng)安全運(yùn)行的威脅與故障處理

摘 要 隨著社會(huì)進(jìn)步經(jīng)濟(jì)發(fā)展，供電網(wǎng)絡(luò)越來越多，10 kV配網(wǎng)線路由于受到各種因素影響較多，經(jīng)常出現(xiàn)接地故障，不僅給供電線路以及供電網(wǎng)絡(luò)造成了極大的危害，更嚴(yán)重的是對用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全也造成了很大的隱患。為此，本文討論了單相接地故障對供電線路、供電網(wǎng)絡(luò)、人民生命及其財(cái)產(chǎn)安全造成的危害。提出了可以根據(jù)線路的電壓信號對產(chǎn)生的單相接地故障進(jìn)行判斷，并進(jìn)一步探討了對故障的處理以及其糾正預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞 單相接地；故障分析；處理方法

中圖分類號 TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)061-0186-01

隨著社會(huì)進(jìn)步經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國家電網(wǎng)的建設(shè)迅猛發(fā)展，而電網(wǎng)建設(shè)中的主要部分就是10 kV配電線路的建設(shè)。但是，在電網(wǎng)日常運(yùn)行當(dāng)中，10 kV配電因?yàn)楦鞣N原因?qū)е碌膯蜗嘟拥毓收辖?jīng)常出現(xiàn)，對供電線路、供電網(wǎng)絡(luò)以及人民生命財(cái)產(chǎn)的安全造成了極大的影響。因此，怎樣最大限度地保持線路正常供電，是從事供配電運(yùn)行的工作人員所不斷追求與探索的目標(biāo)。

1 10 kV線路產(chǎn)生單相接地故障造成的危害

1.1 配電設(shè)備危害

單相接地故障一旦產(chǎn)生，將導(dǎo)致非故障的相電壓迅速增大，特別是產(chǎn)生的間隙性弧光接地過電壓，將對系統(tǒng)設(shè)備中的變壓器、過電壓限制器、開關(guān)、電壓互感器等設(shè)備的造成危害，導(dǎo)致其損壞。

1.2 線路跳閘

隨著網(wǎng)絡(luò)容量的發(fā)展增大，網(wǎng)絡(luò)對地電容也不斷增大，當(dāng)出現(xiàn)瞬間單相接地時(shí)，不能自動(dòng)熄滅電弧，于是非常容易引起相間短路，使斷路器跳閘。另外，若單相接地，導(dǎo)致非故障相的電壓迅速增大，若另外一相存在著絕緣薄弱點(diǎn)，必將出線擊穿的情況，引起兩相接地短路的故障，令斷路器跳閘。

1.3 引起系統(tǒng)失穩(wěn)

若有變電站輸出的10 kV系統(tǒng)出現(xiàn)間歇性的接地，引起接地點(diǎn)的電弧出現(xiàn)間歇性地熄滅與重燃，導(dǎo)致電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)瞬間變化，引起電磁能出現(xiàn)強(qiáng)烈振蕩的情況，致使該變電站出現(xiàn)系統(tǒng)失穩(wěn)，嚴(yán)重的話甚至將造成10 kV系統(tǒng)停止運(yùn)行。

1.4 使供電的可靠性降低

單相接地是一種故障，一旦發(fā)生應(yīng)立即查找故障點(diǎn)以及故障原因，對其進(jìn)行處理，這將造成用戶停電，使供電的可靠性

降低。

1.5 引發(fā)火災(zāi)并危害人、畜的生命安全

產(chǎn)生接地拉弧時(shí)，若周邊有易燃易爆物，十分容易導(dǎo)致火災(zāi)。此外，單相接地的故障容易出現(xiàn)在夏秋雷雨季節(jié)，這段時(shí)間里，多雷雨，大風(fēng)天氣，另外氣候也十分潮濕，由于一部分10KW的農(nóng)網(wǎng)線路是給農(nóng)村供電的，而這段時(shí)間正是農(nóng)民的雙搶季節(jié)，人、畜常常穿越線路下方，出現(xiàn)單相接地故障時(shí)容易造成穿越線路下方的人畜傷亡。

2 單相接地故障分析與處理

2.1 故障分析判斷

1）某一相電壓如果降為零，另兩相的電壓增大到線電壓，產(chǎn)生接地信號，這樣就是完全接地。

2）某一相電壓減少但大于零，另兩相的電壓增大但小于線電壓，產(chǎn)生接地信號，這樣就是不完全接地。

3）某一相電壓減少但大于零，另兩相的電壓增大到線電壓，產(chǎn)生接地信號，這樣就是電弧接地。

4）某一相電壓如果降為零，另兩相的電壓未增加，產(chǎn)生接地信號，這樣多半是電壓互感器的二次熔斷器中有一相熔斷。

5）某一相電壓減少但大于零，另兩相的電壓未增加，產(chǎn)生接地信號，這樣多半是電壓互感器的一次熔斷件中有一相熔斷。

6）某一相電壓減少但大于零，另兩相的電壓增加并大于線電壓，或者兩相的電壓減少但大于零，另一相電壓增加；三相對地電壓按照相序依次增加，并且在1.2至1.4倍相電壓之間產(chǎn)生低頻擺動(dòng)現(xiàn)象，擺動(dòng)頻率約一次每秒；三相對地電壓同時(shí)增加，并大幅超出線電壓，產(chǎn)生接地信號，這樣就是并聯(lián)鐵磁諧振。

7）三相的相電壓或線電壓都遠(yuǎn)超過額定值，這樣就是串聯(lián)鐵磁諧振。

2.2 故障處理

產(chǎn)生單相接地故障后，線電壓始終是對稱的，故不對用戶的平穩(wěn)連續(xù)供電不會(huì)產(chǎn)生影響。依照相關(guān)規(guī)程規(guī)定，系統(tǒng)仍然能繼續(xù)運(yùn)行十二小時(shí)，但非故障相的電壓將會(huì)增大，若長時(shí)間運(yùn)行，將會(huì)影響系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運(yùn)行，因此出現(xiàn)單相接地的故障后，應(yīng)立即查明故障線路并及時(shí)切斷，使電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行得到保證。

1）產(chǎn)生單相接地故障之后，值班人員應(yīng)迅速復(fù)原音響報(bào)警，記錄產(chǎn)生故障的時(shí)間，接地的相別以及有關(guān)數(shù)值，并立即向調(diào)度室或有關(guān)負(fù)責(zé)人匯報(bào)，并按值調(diào)度命令查找接地故障。

2）首先自習(xí)檢查變電站內(nèi)的電氣設(shè)備，查找是否有明顯的故障痕跡，若沒有查到故障點(diǎn)，再對線路接地進(jìn)行尋找。

3）把電網(wǎng)分割為在電氣上互相不連接的若干部分，并判斷單相接地的范圍。

4）把電網(wǎng)分割為幾部分后，進(jìn)行拉閘合閘實(shí)驗(yàn)，步驟是：①無負(fù)荷的線路、無功補(bǔ)償?shù)碾娙萜?；②雙電源或有其余回路電源的線路，對于有其他電源的線路，應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)移負(fù)荷，變更供電的方式以便查明故障點(diǎn)；③分支最長、最多、負(fù)荷小或不很重要的線路；④分支少而短，負(fù)荷大的線路。

5）查到接地故障點(diǎn)后，對不重要的供電線路停止供電，待故障排除后再恢復(fù)送電；對重要負(fù)荷線路，先轉(zhuǎn)移負(fù)荷，采取安全措施后才可停電以對排除故障。

3 預(yù)防措施

3.1 提高線路防雷水平

對處于雷區(qū)的線路區(qū)域安裝性能優(yōu)良的避雷器，降低避雷器接地電阻，在低壓配電柜內(nèi)安裝浪涌保護(hù)器，并使用絕緣性能良好的線路設(shè)備與絕緣子。

3.2 提升線路施工質(zhì)量

嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)定及規(guī)范進(jìn)行施工，強(qiáng)化定期檢查檢修，排除隱患，避免線路帶缺陷工作。定期清理線路通道，經(jīng)常對樹木進(jìn)行裁剪，保證線路的通道完好。

3.3 消除鐵磁諧振

選擇專業(yè)消諧器，電壓互感器（電磁式）的一次繞組中性點(diǎn)不接地。系統(tǒng)增加接地補(bǔ)償。若測試接地故障的電流大于30安培，可安裝消弧線圈以及接地變壓器實(shí)施接地補(bǔ)償。

3.4 健全供電設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)

為縮短排查故障時(shí)間，減少停電范圍，提升供電的可靠性，可采取如下辦法：變電站內(nèi)選擇微機(jī)小電流系統(tǒng)的接地選線設(shè)備；在主線上分段安裝開關(guān)，長分支安裝分支開關(guān)，短分支安裝跌落式熔斷器；安裝接地故障的顯示儀器；建立沿線村莊通信錄，產(chǎn)生故障后，通過電話進(jìn)行聯(lián)系并詢問情況，將群眾納入到線路維護(hù)體系工作中。

3.5 做好安全宣傳工作

教育群眾，若是發(fā)現(xiàn)斷線掉落地上、樹木倒在線路上、導(dǎo)線松脫橫擔(dān)上或拉線上，立即上報(bào)供電部門，離開故障點(diǎn)八米之外，嚴(yán)禁靠近故障點(diǎn)，另外不能把牲畜栓在拉線或電桿上，也不可以晃動(dòng)拉線。

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