浅析小电流接地系统发生单相接地故障的处理

浅析小电流接地系统发生单相接地故障的处理

戴广华周宝明刘北苹林永伟李晓明

辽宁省电力有限公司大连培训中心大连116023

摘要：由于在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的临时性故障；本文就是针对电流接地系统的单相接地故障的现象进行判断、分析及处理，通过分析，作出正确判断，缩短查找处理接地故障的时间，提高值班人员处理问题的能力，确保系统安全稳定运行，保证对用户可靠供电。

关键词：小电流；单相接地；线电压；相电压；故障处理

前言

小电流接地系统是指采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统。

在小电流接地系统中，如发生单相接地时，由于线电压的大小和相位不变（仍对称），且系统绝缘又是按线电压设计的，所以允许短时运行而不切断故障设备，从而提高了供电可靠性。

但是，若一相发生接地，则其它两相对地电压升高为相电压的倍，特别是发生间歇性电弧接地时，接地相对地电压可能升高到相电压的2.5—3.0倍。这种过电压对系统的安全威胁很大，可能使其中的一相绝缘击穿而造成两相接地短路故障。因此，单相接地是一个严重故障，这应引起我们的广泛注意，并找到有效的防范措施。当发生单相接地故障时，使值班人员应必须及时找到故障线路予以切除。

1系统接地的特点

1.1电力系统接地方式

电力系统按接地处理方式可分为：

1.1.1大电流接地系统：包括直接接地，电抗接地和低阻接地。

1.1.2小电流接地系统：包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地

我国3～66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统。

1.2小电流接地系统中常见故障

在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在潮湿、多雨天气。

1.3小电流接地系统的优点

小电流接地系统最大的优点是供电可靠性高，既在发生单相接地故障时，并不破坏系统电压的对称性，且故障电流值较小，不影响对用户的连续供电，因而系统可运行1～2小时。

但是若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压升高倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。还可能使电压互感器铁心严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。同时弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。因此，下面就小电流接地系统发生单相接地时的故障现象和故障处理做简要分析。使值班人员掌握接地故障现象，熟悉接地故障的处理方法，当发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除。

2故障现象的判断与故障分析

2.1通过绝缘监视装置自身故障判断

2.1.1电压互感器熔断器一相熔断的现象与判断

（1）如果电压互感器高压侧一相熔断器熔断时，此相电压指示下降，另两相电压为正常值。

（2）低压侧一相熔断器熔断时，则此相电压指标为零，另两相电压为正常值。

（3）当电压互感器一相高压保险熔断时，绝缘监视装置报出接地信号。

2.1.2电压互感器熔断器两相熔断的现象与判断

（1）高压熔断器两相熔断时，熔断的两相相电压很小或接近于零，未熔断的一相电压接近于正常相电压。熔断器熔断的两相相间电压为零（即线电压也为零），其它线电压降低，但不为零。

（2）低压熔断器熔断两相时，熔断的两相相电压降低的为零，未断的一相电压正常，熔断器熔断的两相间电压为零，其它线电压降低，但不为零。

（3）当电压互感器两相高压保险熔断时，绝缘监视装置报出接地信号。

2.1.3电压互感器高压侧中性线断线的现象与判断

（1）电压互感器高压侧中性线断线时的主要现象是三相对地电压表不反映电网的运行状态，电网三相对地电容不平衡时，三相对地电压表指示是三相一致的，线路发生单相接地时三相对地电压表的指示是三相平衡的。

（2）绝缘监视电压互感器的低压侧中性点断线时当电网发生单相接地，三相对地电压指示是平衡的，不反映电网有单相接地，失去监视电网三相对地绝缘状态的作用，开口三角绕组有电压，绝缘监视装置报出接地信号。

2.2线路出现断线

2.2.1线路出现单相断线

运行中的线路断线、线路上装的熔断器熔断一相或两相断开，分两种情况：

（1）是断线的线路在供电侧接地，这种情况的查找方法与一般查找接地线路的方法相同；

（2）是线路断线不接地，这种断线也同样引起电网三相对地电压不平衡，出现电网接地信号，但与线路单相接地的区别是，电网三相对地电压一相升高另两相降低，配变出现缺相，而线路单相接地，则电网三相对地电压表现为两相升高，一相降低。

2.2.2线路两相断线的现象与判断

线路发生两相断线时，电网三相对地电容平衡状态被破坏，发生三相对地电压不平衡，变电站出现接地信号，当断线相导线在电源侧接地时，接地相对地电压降低，其它相升高；当断线相导线不接地时，断线相对地电压升高，另一相降低，现象酷似单相接地，但与单相断线的单相接地根本区别是该线路供电的用户全部停电。

2.2.3两条线和多条线接地的现象与判断

（1）两条线同名相接地。两条配电线同名相发生接地时，绝缘监视一相对地电压表指示不平衡，出现接地信号，变电站值班员安顺拉逐条选切线路时，应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化，若全选切一遍，三相对地电压指示没有变化，说明不是线路有单相接地故障，是变电站内设备接地。若全选切一遍三相对地电压指示有变化时，应考虑有两条配电线同相发生单相接地故障。

（2）两条线异名相接地，这种故障多数发生在雷雨，火风、高寒和降粘雪的天气，主要现象是同一母线供电的两条线同时跳闸或只有一条线跳闸，跳闸时电网有单相接地现象。若两条线都跳闸，电网接地现象消除；若两条线只有一条跳闸时，电网仍有接地现象，但单送其中一条时电网单相接地相别发生改变，这时判断的必要依据。

（3）多条线同名相接地的现象与判断。多条线同名相接的是指同一母线供电的两条以上的线路发生的同名相接地，这种现象一般只发生在三角排列的线路下粘雪的情况。多条线同名接地时，电网三相对地电压不平衡，出现接地信号，值班人员在选切线路时，每选切到接地线路，对地电压就发生变化，有几条线发生单相接地，三相对地电压就发生几次改变，若把这些电压有变化得线路停掉，电网接地消除，这就可判断出是三条或以上同名相接地故障。

3小电流接地系统单相接地故障的处理

3.1处理接地故障的步骤：

3.1.1发生单相接地故障后，变电站值班人员应马上复归音响，作好记录，迅速报告当值调度和有关负责人员，并按当值调度员得命令寻找接地故障，但具体查找方法由现场值班员按运行规程规定处理。

3.1.2详细检查站内电气设备有无明显的故障迹象，如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。

3.1.3分割电网，即把电网分割成电气上不直接连接的几个部分，以判断单相接地区域。如将母线分段运行，并列运行的变压器分列运行，以判定单相接地区域。分网时，应注意分网后各部分的功率平衡、保护配合、电能质量和消弧线圈的补偿等情况。

3.1.4再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路，应采取转移负荷，改变供电方式来寻找接地故障点。

3.1.5采用一拉一合的方式进行试拉寻找故障点，当拉开某条线路断路器接地现象消失，便可判断它为故障线路，并马上汇报当值调度员听候处理，同时对故障线路的断路器，隔离开关，穿墙套管设备做进一步检查

3.1.6当逐路查找后仍未找到故障线路，而接地现象未消失，可考虑是两条线路同相接地或所内母线设备接地情况，进行针对性查找故障点。