小電流接地系統(tǒng)電壓異常情況分析及處置要點(diǎn)

宋卓霖

摘 要：對常見的電壓異?，F(xiàn)象的處理方法及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行歸納總結(jié)，以便供電部門對小電流接地系統(tǒng)電壓異常狀態(tài)進(jìn)行全方位、多角度的分析處理，以更好的保障電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：小電流接地系統(tǒng);電壓異常;事故處置

引言

10kV系統(tǒng)一般是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，隨著電網(wǎng)的擴(kuò)大，電容電流的增大，越來越多的10kV系統(tǒng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式，以補(bǔ)償單相接地故障時(shí)的容性接地電流。

對于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，引起10kV系統(tǒng)電壓異常的因素非常多，主要可分為兩大類：一類是諧振造成的10kV電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)異常;一類是10kV系統(tǒng)設(shè)備故障，包括一次設(shè)備故障（還可能出現(xiàn)多重故障）、測量回路故障（包括TV及其二次回路故障）、一次設(shè)備故障而且測量回路也有故障。10kV系統(tǒng)電壓異常現(xiàn)象在電網(wǎng)運(yùn)行中經(jīng)常遇到，但要想準(zhǔn)確及時(shí)地判斷處理并不是一件容易的事。本文對10kV配電網(wǎng)常見的電壓異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析并提出處置建議方案。

1 金屬性接地

1.1現(xiàn)象及原因

金屬性接地時(shí)，由于中性點(diǎn)偏移，造成三相電壓不平衡，此時(shí)三相電壓分別為：接地相電壓為零，其余兩相電壓升至線電壓。其原因主要有：線路斷線接地、瓷瓶擊穿、線路避雷器擊穿、配變避雷器擊穿、電纜擊穿、線路柱上斷路器擊穿等。

1.2分析與處置

對于金屬性接地，其電壓特征明顯，即接地相為零，其余兩相升至線電壓，接地信號光字牌會(huì)出現(xiàn)。若饋線的接地信號出現(xiàn)，則先依此試?yán)?。否則就按照先次要饋線后重要饋線，先常故障饋線后不常故障饋線，先站外后站內(nèi)的原則試?yán)?，最后再檢查母線上的所有設(shè)備。一般而言，母線接地是很罕見的。當(dāng)每一條饋線都試?yán)^，而電壓異常并沒有消失時(shí)，就要考慮是不是出現(xiàn)多重故障了。

當(dāng)同相接地的兩條線路不是同桿架設(shè)時(shí)，容易誤判為母線接地，特別是零序過流不動(dòng)作或接地選線不顯示時(shí)更是如此，若饋線能形成手拉手接線，則將每一條線路轉(zhuǎn)由其他母線供電，看看是否引起其他母線接地，來判斷該線路是否接地，若沒有手拉手接線，則要將該母線所有饋線都拉閘，來確定是不是母線故障，若不是母線故障，再逐一試送饋線，確定故障線路。

2 非金屬性接地

2.1現(xiàn)象及原因

電壓一般顯示為一相降低、兩相升高（但不相等），或者一相升高、兩相降低（但不相等），其原因主要有：線路斷線接地、配變燒毀、電纜故障。

2.2分析與處置

非金屬性接地的處置方法與金屬性接地相同，但有時(shí)接地現(xiàn)象不明顯時(shí)，電壓不平衡現(xiàn)象較小，且由于零序電壓值未達(dá)到接地信號整定值，不會(huì)發(fā)10kV母線接地信號，但會(huì)發(fā)10kV各間隔保測一體裝置異常等信號，此時(shí)可先拉開10kV分段開關(guān)，故障母線的電壓不平衡現(xiàn)象會(huì)變得更加明顯，此時(shí)再通過拉路法來查找。

3 PT斷線

3.1現(xiàn)象

PT一次一相斷線時(shí)，故障相電壓降低且不為零，其他兩相基本不變并相等，故障相相關(guān)線電壓降低，非故障相不變;

PT一次兩相熔斷時(shí)，故障相電壓幾乎為零，正常相電壓基本不變;

PT二次一相斷線時(shí)，故障相電壓為零，非故障相電壓相等且不變;

PT二次二相斷線時(shí)，故障相電壓為零，非故障相電壓相等且不變;

PT高壓或低壓三相斷線時(shí)，三相電壓為零。

3.2分析與處置

室外PT經(jīng)現(xiàn)場檢查核實(shí)確為一次保險(xiǎn)完全熔斷后，可直接停PT隔離故障，開關(guān)柜內(nèi)PT由于現(xiàn)場無法用驗(yàn)電筆進(jìn)行直接判斷，需短時(shí)停母線隔離PT，對于一些特殊的故障需要特別判斷，如TV三相或兩相熔絲熔斷且線路單相接地，由于三相電壓為零，無法判斷是否有接地，可先按熔絲熔斷進(jìn)行檢查處理，若在開關(guān)室后聽到母線有電暈放電聲，則說明有接地故障了，就要先處理接地故障，再處理PT熔絲熔斷。

4 .諧振

4.1現(xiàn)象及原因

電力系統(tǒng)中的諧振過電壓，是由于系統(tǒng)中的電感和電容，在特定的參數(shù)配合條件下產(chǎn)生諧振引起的。其特點(diǎn)是過電壓倍數(shù)高、持續(xù)時(shí)間較長，對系統(tǒng)的絕緣危害大。激發(fā)諧振的原因有倒閘操作、系統(tǒng)中發(fā)生事故（斷線、接地）等，諧振過電壓的持續(xù)時(shí)間可能較長，甚至長期保持，直到諧振條件被破壞為止。電網(wǎng)中的許多非線性電感元件，如變壓器、電磁式電壓互感器、消弧線圈等，這些元件和系統(tǒng)的電容構(gòu)成復(fù)雜的振蕩回路。如滿足一定條件，也可能激發(fā)起諧振過電壓。

諧振過電壓與接地故障的區(qū)別，主要是發(fā)生諧振過電壓時(shí)，相電壓升高（會(huì)超過線電壓）;出現(xiàn)接地故障時(shí)，故障相電壓降低（最低到零），非故障相對地電壓升高，而線電壓不變。發(fā)生諧振過電壓時(shí)，分為以下三種情況：

4.1.1基波諧振

基波諧振時(shí)，一相電壓低，但不為零，兩相電壓升高，超過線電壓;或兩相電壓低，但不為零，一相電壓升高，超過線電壓。

4.1.2分頻諧振

分頻諧振時(shí)，三相電壓依次輪流升高，并超過線電壓。

4.1.3高頻諧振

高頻諧振時(shí)，三相電壓同時(shí)升高，遠(yuǎn)超過線電壓;也可能一相電壓上升超過線電壓，另外兩相電壓降低。

4.2分析與處置

處理諧振過電壓事故的關(guān)鍵 ，是破壞諧振的條件。

（1）由于操作后產(chǎn)生的諧振過電壓，一般可以立即恢復(fù)到操作以前的運(yùn)行方式。要求現(xiàn)場運(yùn)維人員應(yīng)先分析原因再匯報(bào)調(diào)度，采取防止措施后再重新操作。

（2）由于對母線充電時(shí)產(chǎn)生諧振過電壓，可以立即送上一條線路，破壞產(chǎn)生諧振的條件，迅速消除諧振。

（3）如果是運(yùn)行中突然發(fā)生諧振過電壓，可以投退電容器，改變參數(shù)，消除諧振。如果諧振現(xiàn)象消失以后仍然有接地信號，三相對地電壓不平衡（一相降低，另兩相高于相電壓，但是低于或等于線電壓），說明在諧振的同時(shí)，有單相接地或斷線故障，則按單相接地處置方法進(jìn)行處置。

5 電纜線路接地

隨著電網(wǎng)發(fā)展，變電站電纜線路日益增多，這對接地查找提出了新的要求，對于電纜線路較多的變電站，由于電纜線路對地電容大，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，接地相會(huì)產(chǎn)生很大的接地電容電流。因此可通過線路的三相電流不平衡情況進(jìn)行綜合判斷，如果某條線路接地相的電流大幅升高，則接地點(diǎn)大概率在此線路上，可聯(lián)系相應(yīng)單位進(jìn)行帶電巡線查找接地。

6? 35kV系統(tǒng)接地

由于35kV系統(tǒng)往往串供有多個(gè)35kV變電站或用戶站，當(dāng)35kV網(wǎng)絡(luò)接地時(shí)，串供的多個(gè)站會(huì)同時(shí)發(fā)母線接地信號，且查找接地時(shí)涉及負(fù)荷倒換，所以查找起來較為復(fù)雜，目前35kV網(wǎng)絡(luò)接地查找一般遵循以下原則：（1）從負(fù)荷側(cè)站或線路向電源側(cè)方向逐漸查找;（2）首先排除與網(wǎng)絡(luò)連接的空線路;（3）優(yōu)先考慮線路故障，其次站內(nèi)故障;（4）涉及變電站倒換電源時(shí)優(yōu)先采用BZT方式（注意停電換電前將站內(nèi)運(yùn)行電容器轉(zhuǎn)熱備用）。

7 結(jié)語

通過以上分析得知，對于小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后我們應(yīng)沉著冷靜地通過故障時(shí)電壓數(shù)據(jù)、告警信號等，結(jié)合線路用戶性質(zhì)，采用現(xiàn)有輔助接地查找裝置或應(yīng)用系統(tǒng)，安全、準(zhǔn)確、快速地查找到并隔離故障點(diǎn)，恢復(fù)電網(wǎng)的正常運(yùn)行，保證用戶的可靠供電。隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)智能化的不斷完善，結(jié)合新技術(shù)，小電流接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障的處理將會(huì)更快、更好、更準(zhǔn)確。

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