火電廠電氣設備的接地故障和處理方法

曹云鵬

（中國電建集團河北工程有限公司，河北 石家莊 050000）

1 火電廠接地系統(tǒng)分類

火電廠電氣設備接地工作是將電力系統(tǒng)某一點與大地相連，提供基準電位，火電廠電力系統(tǒng)通常采用中性點接地與不接地系統(tǒng)。

將設備不帶電金屬部分接零是為防止絕緣損壞金屬帶電，不同接地形式配電系統(tǒng)保護接地采用IT，TT，TN 三種方式避免漏電電流。IT，TT 保護原理是人體接觸漏電設備,電流通過接地電阻保證人體安全。TN 系統(tǒng)保護原理是設備外殼漏電電流上升為短路電流，電源開關跳閘保護人身安全。

防雷接地通過大地釋放雷擊電流保護人身，電氣設備安全，通常由接閃器，接地裝置組成。靜電是干燥環(huán)境摩擦產(chǎn)生的積蓄電荷，防止靜電引爆易燃油及管道等易燃易爆物體。電氣設備屏蔽體與大地作電氣連接，防止電子設備誤動，屏蔽接地有屏蔽層單端接地與雙端接地，雙端接地適合強磁場環(huán)境。

2 火電廠常見接地故障

根據(jù)《防止電力生產(chǎn)事故要求》規(guī)定，互感器二次回路必須有一點接地，為保證人身安全，保證繼電保護正確動作，火電廠電流互感器多分布在室外，二次回路絕緣老化時人為誤操作導致互感器形成兩點接地。

電流互感器兩點接地可能造成保護拒動，在互感器二次線圈兩側(cè)時，可能造成二次測電流分流過流保護采集不到故障電流發(fā)生拒動?；ジ衅骰芈穬牲c接地可能導致誤動，變壓器差動保護運行中高低壓側(cè)電流互感器二次電流相等，二次差動回路兩點接地如存在電勢差，接地點故障電流在差動回路中產(chǎn)生不平衡電流造成誤動。

互感器二次中性點要求一點接地，如發(fā)生兩點接地電勢不同，接地點系統(tǒng)故障，接地存在較大電勢差，互感器產(chǎn)生測量誤差。保護采集電壓非真實電壓，電壓幅值發(fā)生改變，系統(tǒng)接地互感器零序電壓改變，對采用相電壓作為判斷的保護造成影響。接地距離保護是利用短路測量電壓流比值，如比值小于整定值保護跳閘，電壓互感器接地測量阻抗變?yōu)閆m=（Ua+Uγ） /Ia，測量阻抗比故障點阻抗大時可能引起保護拒動。

根據(jù)《火電廠分散控制技術(shù)條件》要求，屏蔽層應在機柜側(cè)單端接地，由于規(guī)程執(zhí)行不到位等原因，導致屏蔽線雙端兩點接地，造成熱工信號測量誤差。外部電磁干擾會在屏蔽層產(chǎn)生感應電勢，感應電勢分布電容耦合到信號線，可通過屏蔽層單端接地消除感應電勢，如屏蔽層雙端接地，兩點通過大地形成環(huán)流對信號產(chǎn)生干擾。

電氣系統(tǒng)測量回路一端在高壓環(huán)境中，電氣測量回路為強電回路， 《繼電保護安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》的反措規(guī)定，電氣屏蔽電纜必須采用雙端接地消除干擾源，測量回路為弱電回路，兩點接地形成環(huán)流成為主要矛盾。

電度表準確性影響火電廠電能計費，通常以三相三線電度表形式出現(xiàn)，造成電度表計量誤差原因有電壓回路與壓降引起誤差，電度表準確度不同引起誤差。如電流互感器二次線圈兩側(cè)接地，電度表電流采樣單元采樣電流小。電壓互感器中性線發(fā)生兩點接地，造成互感器側(cè)中性點偏移，導致電度表測量電量誤差。

3 火電廠接地故障處理

電流互感器二次側(cè)接地點接地電流為零，分析互感器線圈兩側(cè)接地電流情況，得出回路是否兩點接地的檢測方法，互感器兩點接地時，中性線電流與永久接地點方向相反，接地點電勢差需經(jīng)負載形成回路，電勢差影響可以忽略。電流互感器多點接地時，大小相等方向相反，通過檢測永久接地點電流可判斷二次回路是否發(fā)生兩點接地。

采用電阻法查找二次回路多點接地互感器，對未形成回路呈現(xiàn)高阻抗，接地回路中電流小，接地點串入滑線電阻時，滑線電阻值小，改變電阻值接地電流不變，中性線兩點接地時，接地點存在電勢差，串入滑線電阻，可判斷互感器是否二次回路兩點接地。

逐一切除直流負荷，查找節(jié)點支路接地點，根據(jù)運行方式判斷可能發(fā)生的接地點，遵循先照明后信號的順序接地查找，直流電停電引起誤動設備應切至備用電源停電查找接地點。熱工系統(tǒng)中經(jīng)常因接地線斷線造成測量誤差，通常按照斷線排查，與多點接地點排查方法查找。使用萬用表測量屏蔽層電阻，如阻值增大說明接地線虛接。屏蔽層發(fā)生多點接地，通過接地點形成回路，以加電流側(cè)為起點選擇電流點測量電流。

如電纜單相接地，將完好芯線與故障芯線短接構(gòu)成環(huán)線，電橋與故障芯線相連，測量電流經(jīng)接地點形成回路，電纜電阻與長度有關，同一根電纜電阻率不變，故障點距離Lx=2LRa/(Rm+Ra)，電纜三相接地需借助完好平行線路芯線作輔助線。

4 結(jié)語

火電廠電氣系統(tǒng)是復雜的綜合體，某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤可能對系統(tǒng)運行造成不利影響，易造成電氣設備故障，相關人員要提高對電氣設備的檢修重視，確保電廠電氣系統(tǒng)正常運行?；痣姀S電氣設備接地系統(tǒng)復雜，加強接地技術(shù)管理是保證設備運行穩(wěn)定的基礎。設備接地系統(tǒng)發(fā)生故障，會導致信號異常，如防雷接地不規(guī)范可能引發(fā)人身傷害事故，需要火電廠電氣專業(yè)人員認真學習相關規(guī)范，嚴格執(zhí)行接地設備定期檢查工作制度。