10千伏線路單相接地故障的分析判斷和處理方法

馮加永

摘要:本文從10千伏線路單相接地故障入手,闡述了單相接地系統(tǒng)的特點和故障類型,對10千伏線路單相接地故障產(chǎn)生的原因進行了分析判斷,并提出了處理10千伏線路單相接地故障的方法,以保證調(diào)度員能正確、快速地尋找出發(fā)生單相接地故障的線路,從而縮短電網(wǎng)故障時間,保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行和設(shè)備安全。

關(guān)鍵詞:10千伏線路單相接地分析判斷處理方法

中圖分類號:TM862 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0065-01

目前連云港地區(qū)10kV電網(wǎng)都采用小電流接地方式。而單相接地故障就是小電流接地系統(tǒng)中一種常見的臨時性故障,多發(fā)生在潮濕、多雨或大風(fēng)天氣。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,系統(tǒng)線電壓保持不變,而且系統(tǒng)絕緣是按線電壓設(shè)計的,所以規(guī)程規(guī)定允許帶一個接地點繼續(xù)運行不超過2小時,從而提高了系統(tǒng)供電的可靠性。但小接地電流系統(tǒng)在單相接地時,非故障相電壓會升為線電壓,長時間帶故障運行極易產(chǎn)生弧光接地,形成兩點接地故障,引起系統(tǒng)過電壓,從而影響系統(tǒng)的安全。因此,熟悉接地故障的處理方法對運行人員來說十分重要。

1 單相接地系統(tǒng)的特點和故障類型

(1)單相接地系統(tǒng)特點:發(fā)生單相接地時,由于線電壓的大小和相位不變,且系統(tǒng)絕緣又是按線電壓設(shè)計的,所以允許系統(tǒng)短時運行兩小時內(nèi)而不切斷故障設(shè)備,從而提高了供電可靠性。但是由于單相發(fā)生接地,另兩相對地電壓由相電壓升高為原來的倍,特別是發(fā)生間歇性電弧接地時,接地相對電壓可能升高到相電壓的2.5～3倍,這種過電壓對系統(tǒng)的安全威脅很大,可能使其中的一相絕緣擊穿,引起相間接地短路而擴大事故。

(2)單相接地的類型。①按照接地方式分:完全接地和不完全接地。②按照接地類型分:金屬性接地和非金屬性接地。

2 單相接地故障的原因與分析

(1)外力破壞,主要有公共設(shè)施施工等挖壞或壓壞地下電纜;吊車碰線放電、汽車撞斷電桿將導(dǎo)線斷線落地或搭在橫擔(dān)上;農(nóng)民砍樹樹木短接線路,農(nóng)民燒莊稼桿央及導(dǎo)線。

(2)自然災(zāi)害,受天氣變化的影響,當(dāng)臺風(fēng)來臨時,發(fā)生單相接地和其它故障的機率明顯增加,容易導(dǎo)致斷線、倒桿、廣播線、電視信號線纏繞導(dǎo)線、樹木對線路放電;當(dāng)氣溫突然下降時容易使導(dǎo)線斷線,瓷瓶斷裂;雷雨天氣時,線路落雷,雷擊造成配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地;雷擊造成配電變壓器上的避雷器或熔斷器絕緣擊穿;雷擊造成導(dǎo)線上的分支熔斷器絕緣擊穿;雷擊造成絕緣子擊穿等。

(3)設(shè)備故障,例如導(dǎo)線在絕緣子上綁扎或固定不牢,脫落到橫擔(dān)或地上;配電變壓器高壓引下線斷線;導(dǎo)線上的分支熔斷器絕緣擊穿;絕緣子擊穿等。

(4)線路老化,隨著時間的推移,絕緣體老化,絕緣程度降低,機械強度降低導(dǎo)致斷裂和絕緣擊穿。

(5)設(shè)計缺陷,電源點分布和用電負荷分布不均衡,線路長期過載運行,縮短導(dǎo)線使用壽命,導(dǎo)致線路發(fā)熱燒斷等。

3 單相接地故障處理的方法

(1)值班調(diào)度員接到系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障的報告后,應(yīng)作好記錄:三相對地電壓值、警報信號表示情況,消弧線圈接地系統(tǒng)應(yīng)記錄消弧線圈的殘流、殘壓。

(2)對變電站值班人員報告的系統(tǒng)接地指示信號和數(shù)據(jù)應(yīng)進行全面正確的分析:是系統(tǒng)單相接地還是壓變?nèi)劢z熔斷,亦或是諧振過電壓引起的虛幻接地等。經(jīng)正確分析判斷確定屬哪一種情況后,再進行處理。

(3)應(yīng)該先詳細檢查變電站內(nèi)電氣設(shè)備有無明顯的接地故障跡象,如果未發(fā)現(xiàn)再進行線路接地的尋找。

(4)拉開該接地系統(tǒng)中的空載線路及電容器,旁路母線如充電運行還應(yīng)拉開旁路開關(guān)。

(5)分割電網(wǎng),即把電網(wǎng)分割成電氣上不直接連接的幾個部分,以判斷單相接地區(qū)域。如將母線分段運行,并列運行的變壓器分列運行。分網(wǎng)時,應(yīng)注意分網(wǎng)后各部分的功率平衡、保護配合、電能質(zhì)量和消弧線圈的補償?shù)惹闆r。

(6)使用“掉閘—重合閘”方式查找接地故障線路,其查找順序按以下原則進行:①輕負荷而又沒有重要用戶、敏感用戶的線路,特別是支線較長較多的線路可首先進行,但對有特殊保電線路應(yīng)除外;②最后一條線路也應(yīng)使用“掉閘—重合閘”進行檢查,確定確是該線路有故障;③重合閘停用或沒有重合閘或采用后臺機方式操作的線路,可以手動“拉—合”一次;④如斷開開關(guān)后,重合閘失靈,不能重合時,應(yīng)立即手動合上;⑤在進行拉閘前,應(yīng)通知客戶服務(wù)中心,對有較大影響的重要用戶、敏感用戶由客戶服務(wù)中心通知這些用戶,作好停電準(zhǔn)備;⑥對具有調(diào)度協(xié)議的發(fā)電機并列線路,應(yīng)通知發(fā)電機解列后再試拉閘;⑦當(dāng)值班員拉開某條線路斷路器,接地現(xiàn)象消失,便可判斷它為故障線路,調(diào)度員在接到匯報后,應(yīng)提醒值班員對故障線路的斷路器、隔離開關(guān)、穿墻套管等設(shè)備做進一步檢查。⑧找到故障線路后,應(yīng)將故障線路斷路器拉開,并通知相關(guān)部門人員巡線。如線路上有重要用戶需要線路繼續(xù)運行,其最長允許運行時間不得超過2小時(時間從發(fā)生單相接地時算起),逾時應(yīng)將該線路退出運行,如還需運行,應(yīng)征得本公司總工同意,并停用母線壓變及具有開關(guān)切除的干式消弧線圈。

4 單相接地故障處理時的注意事項

(1)若有關(guān)人員匯報某條線路上有故障跡象、或者某條線路跳閘重合后隨即出現(xiàn)單相接地信號,可先試拉這條線路。

(2)接地故障點一般應(yīng)使用開關(guān)或線路柱上開關(guān)(含環(huán)網(wǎng)柜開關(guān))來斷開,不得使用閘刀斷開故障點

(3)當(dāng)發(fā)生單相接地故障后電壓互感器一次熔絲熔斷,應(yīng)首先隔離接地故障后,再停用電壓互感器進行更換熔絲工作。

(4)對具有“選測饋線接地功能”的變電站,測尋故障時應(yīng)充分應(yīng)用它作為判斷故障線路的依據(jù),但在沒有取得運行經(jīng)驗前,對選測出的故障線路使用“拉合法”進行確證。

(5)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障的期間內(nèi),應(yīng)監(jiān)視消弧線圈的上層油溫和溫升不超過規(guī)定值。處理接地故障時,禁止停用消弧線圈。

5 結(jié)語

隨著社會各行業(yè)自動化程度的提高,公眾對用電質(zhì)量的要求越來越高。近年來,供電企業(yè)按照國網(wǎng)公司的要求,以“優(yōu)質(zhì)服務(wù)”為宗旨,通過各種技術(shù)、管理手段,努力提高供電可靠性,增強服務(wù)意識。但在電力系統(tǒng)中,發(fā)生單相接地故障的機率很大,接地故障嚴重影響電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行。防范接地故障的關(guān)鍵是做好日常運行維護工作,及時發(fā)現(xiàn)缺陷、解決缺陷,保證電網(wǎng)良好的運行環(huán)境,預(yù)防單相接地故障的發(fā)生。同時也應(yīng)與時俱進,積極應(yīng)用新設(shè)備和新技術(shù),用科學(xué)的管理和高新的技術(shù)武裝一個堅強的配電網(wǎng)。

參考文獻

[1] 連云港供電公司電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程.連云港供電公司電力調(diào)度中心.

[2] 姚程,劉新東,劉嬌月.現(xiàn)代電力,2011(5).

[3] 配電線路單相接地故障的分析判斷.北極星電力網(wǎng)技術(shù)頻道.

[4] 電力安全工作規(guī)程.國家電網(wǎng)公司.