10 kV 小電流接地系統(tǒng)接地故障處理及分析

周鵬威

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司 東莞供電局，廣東 東莞523000)

1 220 kV 七星變電站接地方式

220 kV 七星變電站采用的中性點接地方式是經(jīng)消弧線圈接地。消弧線圈是一個具有鐵心的電感線圈，線圈的電阻很小，電抗很大。消弧線圈的鐵心柱有很多間隙，間隙中填著絕緣板紙。采用消弧線圈接地，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，能補償接地故障時產(chǎn)生的電容性電流，減小故障電流，保證系統(tǒng)能繼續(xù)可靠運行一段時間。如故障為瞬間故障，可避免10 kV線路跳閘，以達到減少跳閘次數(shù)，提高供電可靠性的目的。

220 kV 七星站采用的是KD-XH 型配電網(wǎng)智能化快速消弧系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過10 kV 開關(guān)零序CT 接入電流開入量，能有效判斷接地故障，實現(xiàn)選線延時跳閘功能，大大提高10 kV 系統(tǒng)的供電可靠性，特別是降低了架空線路瞬間故障跳閘的幾率。

2 事故發(fā)生情況及分析

2.1 事故發(fā)生情況

2012 年11 月5 日，10:30 時，220 kV 七星站連續(xù)發(fā)“消弧裝置異常”“消弧裝置異常復(fù)歸”信號，起初認為是裝置某個接點發(fā)生異常，導(dǎo)致信號不斷重復(fù)發(fā)送，于是派人到現(xiàn)場檢查，并復(fù)歸信號，但在消弧裝置屏依然無法復(fù)歸信號。

2.2 “消弧裝置異常”信號告警原因分析

結(jié)合以往運行經(jīng)驗，以下原因可能導(dǎo)致“消弧裝置異常”告警:①裝置本身發(fā)生故障。②信號回路缺陷，導(dǎo)致誤發(fā)信。③10 kV 系統(tǒng)發(fā)生瞬間接地故障。④10 kV 系統(tǒng)發(fā)生永久性故障，但因故無法切除故障。

2.3 “消弧裝置異常”信號處理方法

①向調(diào)度申請退出消弧裝置，需由廠家現(xiàn)場處理。②檢查信號回路，排除信號回路缺陷。③隔離10 kV 故障點。

2.4 現(xiàn)場檢查

經(jīng)到現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)消弧裝置已經(jīng)在啟動，并不斷補償，證明10 kV 系統(tǒng)存在故障點，并且是永久性故障。但根據(jù)消弧裝置的保護配置，發(fā)生故障時，消弧系統(tǒng)能夠正確快速進行補償，消除接地時產(chǎn)生的容性電流，并且選出故障線路。若補償時間超過10 s，證明此故障是永久性故障，消弧裝置會發(fā)出“補償失敗”的信號，并發(fā)出跳閘指令，使故障的10 kV 線路開關(guān)跳閘，隔離故障點。但此時，10 kV 系統(tǒng)中存在永久故障點，并且消弧裝置一直在補償，沒有選出故障線路，并發(fā)出跳閘信號，使接地故障點不斷存在，這是不允許的。經(jīng)查看消弧裝置的控制面板，查看具體的故障時間和故障線路，發(fā)現(xiàn)10 kV 1M 母線在16:30 時開始接地并持續(xù)到17:20 時，但消弧裝置中卻沒有顯示故障線路，也沒有跳閘出口指令，由此可推斷，“消弧裝置異常”告警信號是因為10 kV 系統(tǒng)中存在永久故障點，并且消弧裝置在不斷補償，超過補償允可時間引起的。

3 事故處理

由于消弧裝置不能選出故障點，僅選出接地母線(但接地母線電壓沒有明顯降低)，為此采用輪停的方式篩選并切除故障設(shè)備。

篩選故障設(shè)備時，依據(jù)設(shè)備重要度由低到高的順序進行排查，即依次斷開電容器組、饋線、站用/接地變、主變10 kV 側(cè)開關(guān)。當(dāng)操作到斷開10 kV #2 電容器組517 開關(guān)時，“消弧裝置異常”告警復(fù)歸，并且沒有再重復(fù)發(fā)送。據(jù)此，可以斷定是10 kV #2 電容器組間隔接地故障。經(jīng)進一步查實，消弧裝置沒有接入電容器組電流回路，導(dǎo)致消弧裝置不能選出故障電容器組，無法正確發(fā)出跳閘信號，導(dǎo)致消弧裝置不斷在補償10 kV #2 電容器組間隔接地時產(chǎn)生的容性電流，當(dāng)超過補償時間10s時，消弧裝置發(fā)出“異常”信號。斷開10 kV #2 電容器組517開關(guān)后，經(jīng)現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)516 開關(guān)柜出現(xiàn)電纜頭熔斷，并且有明顯燒焦的痕跡，隨后將10 kV #1 電容器組轉(zhuǎn)檢修處理。

4 結(jié)語

消弧系統(tǒng)控制裝置是否正常、可靠運行，對10 kV 系統(tǒng)的安全穩(wěn)定有著重要的意義。本次事故中，是因為消弧裝置沒有接入電容器回路，導(dǎo)致10 kV #1 電容器組間隔接地時消弧裝置不能選出故障線路，無法正確發(fā)出跳閘信號，導(dǎo)致消弧裝置不斷在補償10 kV #1 電容器組間隔接地時產(chǎn)生的容性電流，當(dāng)超過補償時間10s 時，消弧裝置發(fā)出“異常”信號。因此，當(dāng)消弧裝置發(fā)現(xiàn)異常時，我們不僅要對裝置本身進行細致的檢查，還要考慮有可能改變系統(tǒng)零序網(wǎng)絡(luò)的所有因素，從而保證整個電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定地運行。當(dāng)監(jiān)控機發(fā)出“消弧裝置異常”“消弧裝置異常復(fù)歸”信號，不斷重復(fù)且在消弧裝置屏無法復(fù)歸信號，10 kV 系統(tǒng)有可能存在永久性故障點，此時，可采用“輪停法”排查出故障點，具體就是根據(jù)選出的母線對該母線所在的所有出線，包括線路、電容器出線等逐條進行切除，如果切除某條出線后發(fā)現(xiàn)“消弧裝置異常”告警復(fù)歸，并且沒有再重復(fù)發(fā)送，據(jù)此，可以確認是這個出線間隔接地故障。

［1］ 于志堅. 電氣設(shè)備及其運行［M］. 北京:中國水利水電出版社，2001.

［2］ 李海星.供電企業(yè)項目作業(yè)指導(dǎo)書［M］. 北京:中國電力出版社，2005.