蘇州市區(qū)中性點小電流系統(tǒng)特殊單相接地事故的處理

（蘇州供電公司電力調(diào)度中心）

蘇州市區(qū)中性點小電流系統(tǒng)特殊單相接地事故的處理

殷一洲

（蘇州供電公司電力調(diào)度中心）

在中性點小電流接地系統(tǒng)中，單相接地故障是最常見的事故種類之一。對單相接地故障接地點的判斷是處理此類事故的關(guān)鍵點。而對一些現(xiàn)場工作中遇到的現(xiàn)象特殊的單相接地事故的排查和處理則是日常調(diào)度工作中的難點。本文以蘇州地區(qū)的若干次特殊形式的單相接地為藍本，通過案例分析的方法，闡述了在不同情況下處理此類事故的成功經(jīng)驗?？偨Y(jié)出了處理中性點小電流系統(tǒng)單相接地事故的一般方法。

蘇州；小電流接地系統(tǒng)；單相接地；接地點判斷；處理方法

0 引言

蘇州市區(qū)輸配電網(wǎng)系統(tǒng)由35kV、20kV、10kV三個電壓等級組成，其中20kV系統(tǒng)和三個110kV變電站的10kV出線系統(tǒng)采用中性點經(jīng)阻抗接地方式即大電流接地系統(tǒng)；其余全部35kV系統(tǒng)和大部分10kV系統(tǒng)為中性點經(jīng)消弧線圈接地方式即小電流接地系統(tǒng)。中性點接地方式的不同導(dǎo)致了繼電保護配置的不同，前者在出線與主變低壓側(cè)均配有零序電流保護，而后者不配置該保護[1]。這種繼保配置的不同造成了單相接地事故發(fā)生時故障現(xiàn)象的差異，即大電流系統(tǒng)單相接地直接跳閘，小電流系統(tǒng)單相接地不跳閘，按規(guī)定可繼續(xù)運行2h。由于小電流系統(tǒng)架空線較多較長，單相接地事故是該系統(tǒng)最常見的事故之一。其中大多數(shù)事故較為簡單明了，也有一部分比較特殊復(fù)雜[2]。下面就小電流系統(tǒng)接地事故,結(jié)合現(xiàn)場實際工作的經(jīng)驗和體會做一個簡單的介紹和分析。其側(cè)重點在于一些特殊的、過程較復(fù)雜的接地事故。

1 小電流系統(tǒng)接地事故的故障現(xiàn)象和一般處理原則

1.1 小電流系統(tǒng)接地事故的故障現(xiàn)象表現(xiàn)

接地相相電壓為零，非接地相相電壓升至線電壓。

1）3U0電壓明顯增高。

2）消弧線圈有明顯的補償電流。

3）伴有斷線的接地故障，根據(jù)斷線點在電源側(cè)或負荷側(cè)的不同，對三相電壓會有不同的影響，斷線線路的斷線相電流明顯降低。

4）裝有小電流系統(tǒng)接地選線裝置的有相應(yīng)接地信號[3]。

1.2 小電流系統(tǒng)接地故障的一般處理原則

1）母線上有帶電作業(yè)線路的應(yīng)立即聯(lián)系工作負責(zé)人，詢問是否因工作引起。若確系工作引起應(yīng)立即停工，排除干擾因素。

2）通知相關(guān)單位現(xiàn)場檢查，基本排除變電設(shè)備接地后，準備試拉線路。

3）試拉前落實短時停電通知。試拉順序可根據(jù)選線裝置報警情況、以往事故情況和電流變化情況制定。特別注意，用戶專線、保電線路應(yīng)放在最后次序拉開，且試拉前應(yīng)告知相關(guān)用監(jiān)。

4）確定接地線路后，通知相關(guān)巡線人員檢查線路，尋找接地點，設(shè)法隔離故障。

5）在確定接地線路后，于接地線路上尋找接地點有困難時，可以從線路末尾逐段拉開配網(wǎng)開關(guān)，當(dāng)電壓恢復(fù)正常時即可判斷接地段，對該段線路再行細查，必能找到接地點。也可根據(jù)接地線路聯(lián)結(jié)方式靈活處理，以加快尋找接地段的速度。對于含有電纜的線路也經(jīng)常采用電纜絕緣試驗，判斷電纜是否存在故障。

2 特殊接地故障的實例分析

按照上文原則一般的小電流系統(tǒng)單相接地、斷線接地或者虛幻接地均可妥善解決。一些較為罕見的情況則需要根據(jù)實際情況，采取特殊的處理方式。下面就幾個筆者處理的特殊接地事故做一些簡單的介紹和分析。其中第一個較為簡單，后兩個較為復(fù)雜。值得一提的是三次事故幾乎發(fā)生在同一天中。

2.1 案例一

太平變10kV I段母線115蓮港線連續(xù)換相接地事故，115蓮港線線路接線如圖1所示。

圖1 115蓮港線示意圖

（1）事故過程

2013年8月29日晚19：00監(jiān)控告太平變：10kV I段母線C相接地，三相電壓為（A： 10.4 kV、B ：9.2 kV、 C：1.2 kV），通知變電運維張某，告配電調(diào)度遠程工作站。

19：50變電運維張某告現(xiàn)場一、二次設(shè)備檢查正常，20：00經(jīng)試拉查系115蓮港線接地，告配電調(diào)度遠程工作站；20：55 應(yīng)配電運維張某某要求，口令拉開115蓮港線9123盛澤村開關(guān)，接地消失，電壓恢復(fù)正常。

22：00變電運維張某告：太平變10kVI段母線A相接地（A：1.03 kV、B：10.53 kV、C：9.7 kV）、告配電調(diào)度遠程工作站、告配電運維張某某，經(jīng)試拉仍系115蓮港線單相接地，告配電調(diào)度遠程工作站、告配電運維張某某。

8月30日 0：17應(yīng)配電運維張某某要求，口令拉開115蓮港線7895欣盛模具開關(guān)，接地消失，電壓恢復(fù)正常。

1：13配電運維張某某告113#桿避雷器擊穿，已隔離，不影響運行，9123盛澤村開關(guān)以下巡線無異常要求試送。1：15口令合上115蓮港線9123盛澤村開關(guān)，電壓正常。

2：30配電運維張某某告#73-1-13-2桿用戶故障，現(xiàn)已隔離，其余巡線無異常，要求合上115蓮港線7895欣盛模具開關(guān)。2：33口令合上115蓮港線7895欣盛模具開關(guān)，電壓正常，告配電調(diào)度遠程工作站。

（2）事故分析

此次事故起初發(fā)生時,是一次普通的單相接地事故，故障線路和故障點很快就被順利找到。在成功隔離故障點2h后，同一條線路再次發(fā)生了單相接地事故且接地相發(fā)生了變化。從事后分析可以看出，這不過是一次偶然的巧合。兩次事故相互獨立，分別按簡單的原則處理即可。但是一些缺乏經(jīng)驗的年輕調(diào)度員，在第二次事故發(fā)生時，曾經(jīng)產(chǎn)生疑惑，認為此類事情不可能發(fā)生，進而迷茫不知從何下手。事實上在當(dāng)時帶有一定程度雷雨天氣的情況下，一條長達數(shù)十公里的架空線，完全有可能發(fā)生兩次不同的事故。此時只要調(diào)度員擁有足夠的自信，堅決按照事故處理的一般原則果斷處置，最終就能發(fā)現(xiàn)，看似特殊的同線換相接地事故，不過是兩次簡單接地事故的組合而已。

2.2 案例二

湘城變10kV I段母線113陸巷線、117槍堂線C相同相接地，湘城變10kV I段母線接線如圖2所示。

圖2 湘城變示意圖

（1）事故過程

2013年8月30日19：50湘城變：10kV I段母線C相接地（A：10.6 kV、 B：9.77 kV 、C：0.9 kV），通知變電運維張某，告配電調(diào)度遠程工作站。

20：00變電運維奚某告現(xiàn)場一、二次設(shè)備檢查正常，20：35經(jīng)逐條試拉合未發(fā)現(xiàn)接地線路。20：40經(jīng)逐條拉開線路開關(guān)，暫不合上，發(fā)現(xiàn)117槍堂線拉開后，接地消失，電壓恢復(fù)正常，即117槍堂線C相接地。

20：45在保持槍堂線開關(guān)拉開前提下，逐條試合已拉開的線路開關(guān)，發(fā)現(xiàn)113陸巷線開關(guān)合上后，母線電壓又呈C相接地現(xiàn)象，即113陸巷線C相接地。立即口令拉開113陸巷線開關(guān)。

20：50在保持113陸巷線、117槍堂線開關(guān)拉開前提下，繼續(xù)合上其他已拉開的線路開關(guān)，至其他線路開關(guān)全部合上，未發(fā)現(xiàn)電壓異常。至此查明系113陸巷線、117槍堂線C相同相接地。

113陸巷線、117槍堂線開關(guān)均保持拉開，告配電運維張某某，告配電調(diào)度遠程工作站。

21：30配電運維張某某告113陸巷線#21桿C相避雷器擊穿，已更換，不影響運行。其他設(shè)備巡線正常。要求試送。21：32口令變電運維奚某合上113陸巷線開關(guān)，送電正常，告配電運維張某某，告配電調(diào)度遠程工作站。

22：35 配電運維張某某告117槍堂線9446西界涇開關(guān)已自行拉開（自轄設(shè)備），其余巡線無異常，要求試送。22：40口令變電運維奚某合上117槍堂線開關(guān)，送電正常。

（2）事故分析

同一母線不同線路的同相接地，是小電流系統(tǒng)中較為罕見的現(xiàn)象。其困難在于如何發(fā)現(xiàn)接地線路。一旦找到了所有接地線路后，處理過程與普通的接地事故就完全一致了。因此發(fā)現(xiàn)同相接地線路才是解決此類事故的關(guān)鍵。

由于我們不可能預(yù)判會發(fā)生同相接地，在查找接地線路時一般仍按單條線路接地查找。即對該母線上所有線路依次拉合，觀察電壓變化。當(dāng)同相接地發(fā)生時，此種查找方法不可能將各條接地線路同時全部隔離，因此第一輪試拉未能發(fā)現(xiàn)接地線路。同時現(xiàn)場運維匯報設(shè)備正常并排除了變電設(shè)備接地的可能。此時就必須考慮同相接地的可能性了。

在第二輪試拉中，沒有將試拉線路立即合上，這樣當(dāng)117槍堂線開關(guān)拉開后電壓恢復(fù)正常，從而說明三個問題：①117槍堂線C相確有接地；②尚未拉開的線路（118澄畔#1線）是正常線路，無需試拉；③其他同相接地線路一定在已經(jīng)拉開的線路中。

明確以上三點后可以將第二輪試拉時拉開而未合上的線路逐條合上，并觀察電壓變化。此時決不能將117槍堂線再合上，否則仍然無法查明其他接地線路。在113陸巷線合上后，電壓再次出現(xiàn)接地現(xiàn)象，從而說明以下兩個問題：113陸巷線確有C相接地；不能排除尚未合上的線路仍有接地線路存在。因此必須拉開113陸巷線開關(guān)，繼續(xù)合上其他線路開關(guān)。直至所有已拉開線路全部合上，未再發(fā)現(xiàn)接地線路。至此方可斷定事故為113陸巷線、117槍堂線同相接地。

以上所述即為同相接地的一般查找方法，可見只要邏輯清晰，思維專注，即使比較復(fù)雜的情況一樣可以通過試拉的簡單手段判斷出所有故障線路。

2.3 案例三

紅莊變#1主變接地、線路跳閘、開關(guān)故障綜合事故。紅莊變接線如圖3所示、熱紅線接線如圖4所示、江遠熱電廠接線如圖5所示。

圖3 紅莊變示意圖

圖4 熱紅線示意圖

圖5 江遠熱電廠示意圖

（1）事故過程

2013年8月29日14：00紅莊變35kV I段母線A相接地（A：7kV、B：29 kV、C：32 kV），后313熱紅線開關(guān)過流II段保護動作，開關(guān)跳閘。通知變電運維徐某某，告輸電運檢胡某，用監(jiān)繆某某，江遠熱電廠值長陳某某。

14：40口令江遠熱電廠值長陳某某江遠熱電廠313熱紅線開關(guān)改為冷備用；14：50口令江遠熱電廠值長陳某某合上江遠熱電廠391新熱線開關(guān)；14：55經(jīng)區(qū)調(diào)許可后，許可江遠熱電廠值長陳某某#1，#2機組恢復(fù)并網(wǎng)，告區(qū)調(diào)張某。

14：56變電運維徐某某告紅莊變現(xiàn)場一、二次設(shè)備檢查正常；15：18用監(jiān)繆某某告312塘北線停電通知已落實，15：20～15：21口令變電運維徐某某將312塘北線開關(guān)拉合一次（接地未消失）。

15:57口令變電運維徐某某拉開312塘北線開關(guān)，16：0口令變電運維徐某某將300母聯(lián)開關(guān)備自投裝置停用。16：08口令變電運維徐某某拉開301#1主變開關(guān)，16：11口令變電運維徐某某將3Y1I段母線壓變、3Y1I段母線避雷器由運行改為冷備用。16：18口令變電運維徐某某將300母聯(lián)開關(guān)充電保護啟用。16：21口令變電運維徐某某合上300母聯(lián)開關(guān)（電壓正常）。16：24口令變電運維徐某某將300母聯(lián)開關(guān)充電保護停用。16：26口令變電運維徐某某合上312塘北線開關(guān)。

16：22輸電運檢胡某告313熱紅線#32-33桿三相斷股嚴重，要求全線改檢修。16：30口令江遠熱電廠值長陳某某將313熱紅線線路壓變、313熱紅線線路避雷器由運行改為冷備用。16：34口令變電運維徐某某紅莊變將313熱紅線由熱備用改為檢修。 17：04許可輸電運檢胡某313熱紅線開始檢修。

21：20 變電運維徐某某匯報紅莊變3Y1 I段母線壓變、3Y1I段母線避雷器，檢查正常。21：23口令變電運維徐某某3Y1 I段母線壓變由冷備用改為運行。21：36口令變電運維徐某某3Y1 I段母線避雷器由冷備用改為運行,電壓正常。通知用監(jiān)繆某某312塘北線負荷開放（排除35kV I段母線設(shè)備單相接地）。

21：47口令變電運維徐某某紅莊變拉開301#1主變變壓器側(cè)閘刀，合上301#1主變開關(guān)（沖擊開關(guān)內(nèi)部），電壓正常。21：50口令變電運維徐某某拉開301#1主變開關(guān)，合上301#1主變開關(guān)變壓器側(cè)閘刀。21：54口令變電運維徐某某合上301#1主變開關(guān)，合環(huán)，35kV I、II段母線A相接地。21：56口令變電運維徐某某拉開301#1主變開關(guān)，接地消失（判斷系#1主變35kV側(cè)至301#1主變開關(guān)間接地）。

22：10口令變電運維徐某某合上100母聯(lián)開關(guān)（合環(huán)），拉開101#1主變開關(guān)（解環(huán)）。22：25～2：35口令變電運維徐某某拉開1101#1主變開關(guān)(前告區(qū)調(diào))。22：40口令變電運維徐某某將130母聯(lián)開關(guān)繼保啟用；合上130母聯(lián)開關(guān)（合環(huán)），繼保停用；拉開103#2主變開關(guān)（解環(huán)）。

23：10輸電運檢胡某匯報313熱紅線工作終結(jié)。23：16口令變電運維徐某某將313熱紅線由檢修改為運行。23：18變電運維徐某某告313熱紅線開關(guān)故障，合不上，已聯(lián)系檢修處理。23：19通知變電運維徐某某中止操作，明確開關(guān)在熱備用狀態(tài)。23：23口令變電運維徐某某將313熱紅線開關(guān)由熱備用改為冷備用。23：32許可變電運維徐某某313熱紅線開關(guān)檢修。8月30日 0：15變電運維徐某某告313熱紅線開關(guān)檢修工作終結(jié)。0：16～0：30口令變電運維徐某某將313熱紅線開關(guān)由冷備用改為運行，送電正常。

8月29日 23：45變電運維徐某某告紅莊變#1主變油樣不合格，要求#1主變改為冷備用。23：47口令變電運維徐某某將#1主變由熱備用改為冷備用，告區(qū)調(diào)。8月30日0：07許可變電運維徐某某#1主變處缺工作，事故告一段落。

（2）事故分析

這是一起極其復(fù)雜的接地事故，其復(fù)雜性主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

1）罕見性，小電流系統(tǒng)的接地故障一般而言均由線路接地引起，變電設(shè)備接地比較罕見，主變接地更是僅見。

2）綜合性，在此次事故中于主變接地的同時，伴有線路跳閘。線路故障排除后送電時又發(fā)生了開關(guān)故障，一時線路、主變、開關(guān)各種故障匯聚，大大提高了事故處理的難度。

此次事故發(fā)生后，在變電運維人員到達現(xiàn)場前，首先聯(lián)系電廠人員將機組通過備用通道并網(wǎng)，維持了電網(wǎng)的穩(wěn)定。

隨后開始進行事故處理。事故處理的過程可以分為兩個部分，313熱紅線跳閘和紅莊變35kVI段母線接地。

313熱紅線跳閘按照電廠并網(wǎng)通道故障的原則處理，很快找到了故障點。在線路轉(zhuǎn)入檢修，許可工作后不久排除了故障。但在復(fù)役操作時又發(fā)生了開關(guān)故障，隨即將開關(guān)改為冷備用，許可工作，并最終排除了故障。電廠并網(wǎng)線路故障和開關(guān)故障都不是復(fù)雜的電網(wǎng)事故，按照一般事故處理的原則，按部就班實施調(diào)度即可。

紅莊變35kV母線接地是此次事故處理的核心和難點，在接地事故的處理中，接地設(shè)備的尋找成為了重中之重。

在起初仍按照母線接地的一般原則進行處理，對母線上剩下的唯一線路進行試拉。在該線路被排除后，主要考慮變電設(shè)備接地的情況。首先懷疑母線本體接地，在隔離了母線上的主變、壓變、線路及避雷器后，通過300母聯(lián)開關(guān)串供接地母線，結(jié)果電壓正常，母線本體故障也被排除。由于壓變、避雷器送電也未造成電壓變化，在恢復(fù)312塘北線供電的同時，把懷疑集中到了主變上。

為了分辨接地故障發(fā)生在主變開關(guān)抑或主變本體上，與現(xiàn)場運維相關(guān)技術(shù)人員商議后決定利用主變開關(guān)主變側(cè)閘刀在主變開關(guān)與主變間進行隔離，而后對主變開關(guān)進行單獨沖擊，沖擊的結(jié)果排除了開關(guān)內(nèi)部接地的可能。

此時明確了主變至主變開關(guān)間的故障范圍，對主變進行了果斷的隔離措施。隨后的油樣檢查證明了判斷。

此次事故后我們集思廣益，總結(jié)了變電設(shè)備接地事故處理的基本原則：

1）首先對主變、壓變、母線以外的變電設(shè)備逐個隔離。

2）如均排除接地可能的，應(yīng)用外來電源空充母線、壓變檢查是否為母線本體接地或壓變接地。

3）如母線本體及壓變也排除接地可能的，基本確定為主變接地。條件允許的，主變開關(guān)屬閘刀、開關(guān)結(jié)構(gòu)可對主變開關(guān)單獨沖擊一次，以確定系主變至主變開關(guān)間接地抑或主變開關(guān)內(nèi)部接地。

3 結(jié)束語

在接地事故的處理中，查找接地點始終是整個處理過程的核心環(huán)節(jié)[4]。查找接地點無論是一般的接地事故、同線多點換相接地還是多線同相接地抑或變電設(shè)備接地[5]。萬變不離其宗，只要逐個使設(shè)備與系統(tǒng)隔離，一旦系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常，最后隔離的設(shè)備即為接地設(shè)備之一。再將已隔離的設(shè)備逐個恢復(fù)與系統(tǒng)的連接，一旦再出現(xiàn)接地電壓，則最后恢復(fù)的設(shè)備也是接地設(shè)備之一。當(dāng)然這個原則，可以變通可以靈活，但總的方向是不變的。

在電網(wǎng)運行中有時會發(fā)生一些比較特殊的情況，無論情況如何特殊，原則仍然是一樣的。要善于透過現(xiàn)象尋找事物的本質(zhì)，善于在錯綜復(fù)雜的情況下排除干擾，抓住主要矛盾和矛盾的主要方面；善于將復(fù)雜的問題簡單化。而保持自信的態(tài)度，嚴謹?shù)淖黠L(fēng)，則是確保事故處理正確的必要主觀因素。

事實證明不存在找不到接地點的接地事故，只要膽大心細、邏輯清晰、嚴格按照調(diào)度規(guī)程辦理，任何事故都是可以順利解決的。

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2016-12-01）