小電流接地系統單相接地故障分析處理

摘要：小電流接地系統單相接地故障是電網發生幾率最高一種故障。從故障現象分析、單一線路單相接地試拉路查找、多條線路同相接地停運查找、現場查接地等幾個方面全面分析了小電流接地系統單相接地故障的處理，對提高電網運行人員的故障處理能力及保證電網安全穩定運行具有重要意義。

關鍵詞：小電流接地系統；試拉路；停運查找

作者簡介：畢會靜（1982-），女，河北保定人，河北省電力公司職業技術培訓中心，講師；張紅艷（1973-），女，河北滄州人，河北省電力公司職業技術培訓中心，工程師。（河北 石家莊 050031）

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）24-0123-02

在小電流接地系統中，單相接地是一種常見的臨時性故障，多發生在潮濕、多雨天氣。發生單相接地后，故障相對地電壓降低，非故障兩相的相電壓升高，但線電壓卻依然對稱，因而不影響對用戶的連續供電，系統可運行1～2h，這也是小電流接地系統的最大優點。但是若發生單相接地故障時電網長期運行，因非故障的兩相對地電壓升高，可能引起絕緣的薄弱環節被擊穿，發展成為相間短路，使事故擴大，影響用戶的正常用電。還可能使電壓互感器鐵心嚴重飽和，導致電壓互感器嚴重過負荷而燒毀。同時弧光接地還會引起全系統過電壓，進而損壞設備，破壞系統安全運行。因此，值班人員一定要熟悉接地故障的處理方法，當發生單相接地故障時，必須及時找到故障線路予以切除。

一、小電流接地系統基本概念

電力系統接地方式分為大電流接地系統和小電流接地系統兩種。劃分標準是依據系統的零序電抗與正序電抗的比值X0/X1。我國規定：凡是X0/X1≤4～5的系統屬于大接地電流系統，X0/X1>4～5的系統屬于小電流接地系統。即110kV及以上的中性點直接接地的系統屬于大電流接地系統，35kV及以下的中性點不接地系統或中性點經消弧線圈接地系統屬于小電流接地系統。

二、小電流接地系統單相接地故障現象分析判斷

1.小電流接地系統單相接地故障與大電流接地系統單相接地故障的區別

對于大電流接地系統來說，系統發生單相接地故障時，接地點通過大地再經主變中性點，最后通過輸電線路形成零序通路，該通路中流過短路電流，此時相應保護將動作跳閘，將故障設備從電網中快速切除，保證無故障設備正常運行。而對于小電流接地系統來說，主變中性點本身不接地，所以當系統發生單相接地故障時無法形成通路，不會產生短路電流，因此過電流保護不能動作。但是當小電流接地系統發生單相接地故障時，零序過電壓保護會動作發“小電流單相接地”報警信號。

2.小電流單相接地報警信號的發出

小電流單相接地報警信號是通過母線PT開口三角繞組兩端電壓發出的。如圖1所示。當系統正常運行時，A、B、C三相電壓對稱，。

當系統發生單相接地故障時，接地相電壓降低（金屬性接地則降為零），其他兩相電壓升高（金屬性接地則升高為線電壓），線電壓不變。所以當系統發生單相接地故障時相，大于電壓繼電器整定值，電壓繼電器動作，發“小電流單相接地”報警信號。如圖2所示。

但是收到報警信號時變電站值班員不能盲目認定就是單相接地，還有可能是PT高壓保險熔斷、鐵磁諧振等情況。值班員要根據母線電壓的變化情況（見表1）進行判斷。

三、小電流接地系統單相接地故障處理

當變電站值班員收到“小電流單相接地”報警信號后，首先應檢查母線電壓，根據電壓變化情況判斷是否為單相接地故障并做好記錄，迅速報告值班調度員。

1.單條線路單相接地故障處理

報告調度接地故障情況后，根據調度指令進行試拉路。即按照接地拉路序位表逐路試拉，每拉開一路斷路器，查看接地信號是否復歸，若未復歸，則合上該斷路器，再試拉下一路，直到拉開該斷路器后接地信號復歸則說明是該線路接地。拉路順序一般如下：裝有小電流接地選線裝置的，應先試拉所選分路；對于并列運行的可先拉開分段斷路器，判斷是哪條母線發生接地；對接地段母線剩余所有分路進行試拉，一般先拉空充線路，再拉雙回線及接地故障頻發線路，最后再拉重要負荷，各站根據本站接地拉路序位表進行試拉。

注意當故障變電站內有人工作時，值班人員應確認單相接地故障與其工作無關，并通知人員撤離后，再進行試拉路。對于電容器斷路器試拉后不應立即合閘，防止產生過電壓；試拉過程中嚴禁用刀閘進行試拉查找。

2.多條線路同相接地查找處理

若采用上述方法不能查出接地故障分路，此時應懷疑為多路同相接地或母線設備接地。值班員應向調度申請將接地段母線上所有分路停運查找，即按接地拉路序位表順序拉開接地母線上各分路斷路器，每拉開一路斷路器，查看接地信號是否復歸，若未復歸，則不再合上該斷路器，接著拉開下一路，直到拉開該斷路器接地信號復歸，則說明該線路是一條接地線路，此時保留該斷路器在斷位，然后開始送出其他已拉開斷路器，送出一路查看是否報接地信號，若未報接地信號則接著合下一路，直到合上某一斷路器后再次發接地信號，則判定該線路為另一接地線路。

3.母線及以上設備接地查找處理

如果將接地段母線上所有分路斷路器全部拉開后，接地信號仍不恢復，則應判定為母線及以上設備接地。此時我們可以通過拉開接地段母線主進開關，合上分段開關的方法來判定接地點在母線設備上還是在主變低壓側母線橋上。合上分段開關如發接地信號則說明故障發生在母線上，否則應判斷故障發生在主變低壓側繞組至低壓側主變開關之間。可通過在主變相應引線橋驗電或檢查相應引線橋避雷器泄漏電流等方法進一步驗證。

4.現場查找

縮小接地范圍后，值班員應到現場查找接地點，查找接地過程中應注意做好安全防護措施，穿絕緣靴、戴安全帽，若需接觸設備外殼或架構時，必須戴絕緣手套。注意帶接地故障運行時間不能超過規程規定，防止發展成相間短路故障，擴大事故，給電網及設備造成沖擊。

參考文獻：

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（責任編輯：劉輝）