小电流接地系统单接地故障判断和处理

小电流接地系统的单相接地故障处理夏忠军电力系统按中性点接地方式不同,分为中性点直接接地系统、中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统三种。中性点直接接地系统称为大电流接地系统,中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统,通常称为小电流接地系统。小电流接地系统发生单相接地故障时,由于线电压的大小和相位不变，而且系统的绝缘又是按线电压设计的,因此允许短时间运行而不立即切除故障，一般10kV、35kV线路允许接地运行不超过2小时，这主要是受电压互感器和消弧线圈带接地允许运行时间的限制，长时间接地运行使电压互感器发热，有可能烧坏电压互感器。中性点经消弧线圈接地系统有接地故障时，制造厂一般规定消弧线圈可运行2小时，应监视消弧线圈的上层油温不能超过85摄氏度(最高限值95摄氏度)。单相接地故障在10kV、35kV供电系统中是常见的故障，在发生单相接地故障时，应迅速查找故障点，争取在未发展成两相接地短路故障前、将其切除,以免扩大事故。单相接地故障产生原因多，现象复杂，危害大，可根据具体情况对故障进行判断、并采取切实可行的处理方法进行处理。一、接地故障的判断单相接地故障信号是根据电压互感器二次侧开口三角形输出电压来判定的。1.电压互感器有一相高压保险熔断,开口三角形输出电压不平衡，报出接地信号。区分依据：接地故障时，故障相对地电压降低，非故障相对地电压升高，线电压不变，而电压互感器一相高压保险熔断时，互感器开口三角处会出现35V左右电压值，对地电压一相降低，另两相对地电压不变，线电压指示则会降低。2.用变压器对空载母线合闸充电时，断路器三相合闸不同期,三相对地电容不平衡，使中性点发生位移，三相电压不对称，报出接地信号。区分依据：这种情况在操作时发生，只要检查母线及连接设备无异常，即可判定。投入一条线路或投入一台所用变压器，接地信号即可消失。3.系统中三相参数不对称，消弧线圈的补偿度调整不当，在倒运行方式操作时，报出接地信号。区分依据:这种情况多发生在系统中有倒运行方式操作时。经汇报调度,在相互取得联系时，可以了解到。可先恢复原运行方式，将消弧线圈停电调整分接头，然后投入，再进行倒运行方式操作。二、单相接地故障的查找及处理1、判明故障性质和相别。根据接地故障的判断所述依据，首先判明故障性质和相别，待确定为接地故障后，采取措施，进行查找处理。接地故障性质和相别的判断：①警铃响，“xx千伏母线接地”光字牌亮，中性点经消弧线圈接地的系统，常常还有“消弧线圈动作”的光字牌亮。②绝缘监察电压表三相指示值不同，接地相电压降低或等于零，其它两相电压升高为线电压，此时为稳定性接地（金属性、永久性）。如果绝缘监察电压表指针不停地来回摆动，出现这种现象即为间歇性接地（非金属性接地）。③当发生弧光接地产生过电压时，非故障相电压很高，表针打到头，常伴有电压互感器高压一次侧熔体熔断，甚至严重烧坏电压互感器。④完全接地。如果发生A相完全接地，则故障相的电压降到零，非故障相的电压升高到线电压，此时电压互感器开口三角处出现100V电压，电压继电器动作，发出接地信号。⑤不完全接地。当发生一相（如A相）不完全接地时，即通过高电阻或电弧接地，中性点电位偏移，这时故障相的电压降低，但不为零。非故障相的电压升高，它们大于相电压，但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。⑥电弧接地。如果发生A相完全接地，则故障相的电压降低，但不为零，非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压，电压继电器动作，发出接地信号。⑦电压互感器高压侧出现一相（A相）断线或一次熔断件熔断。此时故障相电压降低，但指示不为零，非故障相的电压并不高。这是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路，出现比较小的电压指示，但不是该相实际电压，非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值，并启动继电器，发出接地信号。2、先详细检查所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、分网运行缩小范围。分网运行包括系统分网运行和变电站内分网运行，系统的分网应在调度统一指挥下进行，并考虑各部分之间功率平衡、继电保护的相互配合、消弧线圈的补偿度是否适当。对于变电站，分网就是将母线分段运行，缩小范围，找出仍有接地信号的一段母线。4、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。5、检查站内设备。确定故障范围后,应对故障范围以内的站内一次设备进行全面的外部巡视检查。主要检查设备瓷质部分有无损坏、放电闪络，设备上有无落物、小动物及外力破坏现象，各引线有无断线接地,检查互感器、避雷器、电缆头等有无击穿损坏等。6、检查站内设备故障处理。故障点可以用断路器隔离。检查发现电流互感器、出线穿墙套管、出线避雷器、电缆头、耦合电容器、线路侧隔离开关等断路器外侧的设备有无故障。应汇报调度，转移负荷后，断开断路器隔离故障。拉开故障设备的两侧隔离开关，汇报上级有关领导，做好安全措施，等待检修人员检修故障设备。故障点只能用隔离开关隔离，此时绝对不能用隔离开关拉开接地故障和线路负荷电流。应汇报调度,根据本站一次系统主接线及运行方式，利用倒运行方式将故障点隔离。对不能倒运行方式的，可用人工接地法转移故障点，再用断路器断开故障点。故障点在母线上。检查发现隔离点在母线上，无法隔离，应将隔离母线停电检修，双母线接线的，可将全部负荷倒至另一条母线上供电,其它情况，应先将用户负荷转移，再进行停运母线。7、检查站内设备未发现异常，应汇报调度，利用瞬停的方法查出故障线路，确定带接地故障的线路。查找时应先拉线路长、分支多、负荷最轻，不重要的供电线路，重要用户的线路最后试停。8、消弧线圈档位不适当和谐振经消弧线圈补偿的系统，有时会发生三相电压不平衡，并且有接地信号发出，处理此类事情的办法是可改变网络参数，适当增加或减少补偿线路予以消除。在检修过后空投母线时，有时会发生谐振，也可能出现接地信号，发生此情况可立即送上一条线路，破坏谐振条件，消除谐振。在倒闸操作时也可能发生谐振，同样可以通过改变运行参数消除谐振。8、针对空母线充电时也会发单相接地信号，在PT一次绕组中性点与地之间串接消谐器，从而限制谐振的发生，防止单相接地信号的误发。三、查找接地故障时的注意事项：1.系统带电接地故障运行，一般不得超过2小时。检查站内设备时，应穿绝缘靴，接触设备外壳，构架及操作时，应戴绝缘手套。2.当接地运行时，应严密监视设备的运行状况，特别是电压互感器防止其发热严重而烧坏，注意高压保险是否熔断。单相接地运行的时间严格按照规程规定，不得超过2个小时。3.监视消弧线圈的运行状况。严禁在有接地故障时，拉开消弧线圈刀闸。4.发现接地设备消弧线圈故障或严重异常，应立即断开故障线路。5.如在大风、雷雨等恶劣天气，系统频繁瞬时接地，且无法判断故障线路，可先将不重要的线路停电，待雷雨过后再试送电。为了防止接地故障的发生，应加强设备的检修维护，做好站内设备的年检预试工作，做好供电线路的清障工作，防止线路旁的树木引发接地故障，提高供电的可靠性。2014年6月5日