10 kV 小電流接地系統接地故障處理及分析

周鵬威

(廣東電網有限責任公司 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，當系統發生單相接地故障時，能補償接地故障時產生的電容性電流，減小故障電流，保證系統能繼續可靠運行一段時間。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，提高供電可靠性的目的。

220 kV 七星站采用的是KD-XH 型配電網智能化快速消弧系統，該系統通過10 kV 開關零序CT 接入電流開入量，能有效判斷接地故障，實現選線延時跳閘功能，大大提高10 kV 系統的供電可靠性，特別是降低了架空線路瞬間故障跳閘的幾率。

2 事故發生情況及分析

2.1 事故發生情況

2012 年11 月5 日，10:30 時，220 kV 七星站連續發“消弧裝置異常”“消弧裝置異常復歸”信號，起初認為是裝置某個接點發生異常，導致信號不斷重復發送，于是派人到現場檢查，并復歸信號，但在消弧裝置屏依然無法復歸信號。

2.2 “消弧裝置異常”信號告警原因分析

結合以往運行經驗，以下原因可能導致“消弧裝置異常”告警:①裝置本身發生故障。②信號回路缺陷，導致誤發信。③10 kV 系統發生瞬間接地故障。④10 kV 系統發生永久性故障，但因故無法切除故障。

2.3 “消弧裝置異常”信號處理方法

①向調度申請退出消弧裝置，需由廠家現場處理。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 現場檢查

經到現場檢查，發現消弧裝置已經在啟動，并不斷補償，證明10 kV 系統存在故障點，并且是永久性故障。但根據消弧裝置的保護配置，發生故障時，消弧系統能夠正確快速進行補償，消除接地時產生的容性電流，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，消弧裝置會發出“補償失敗”的信號，并發出跳閘指令，使故障的10 kV 線路開關跳閘，隔離故障點。但此時，10 kV 系統中存在永久故障點，并且消弧裝置一直在補償，沒有選出故障線路，并發出跳閘信號，使接地故障點不斷存在，這是不允許的。經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，發現10 kV 1M 母線在16:30 時開始接地并持續到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備。

篩選故障設備時，依據設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 側開關。當操作到斷開10 kV #2 電容器組517 開關時，“消弧裝置異常”告警復歸，并且沒有再重復發送。據此，可以斷定是10 kV #2 電容器組間隔接地故障。經進一步查實，消弧裝置沒有接入電容器組電流回路，導致消弧裝置不能選出故障電容器組，無法正確發出跳閘信號，導致消弧裝置不斷在補償10 kV #2 電容器組間隔接地時產生的容性電流，當超過補償時間10s時，消弧裝置發出“異常”信號。斷開10 kV #2 電容器組517開關后，經現場檢查，發現516 開關柜出現電纜頭熔斷，并且有明顯燒焦的痕跡，隨后將10 kV #1 電容器組轉檢修處理。

4 結語

消弧系統控制裝置是否正常、可靠運行，對10 kV 系統的安全穩定有著重要的意義。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，無法正確發出跳閘信號，導致消弧裝置不斷在補償10 kV #1 電容器組間隔接地時產生的容性電流，當超過補償時間10s 時，消弧裝置發出“異常”信號。因此，當消弧裝置發現異常時，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零序網絡的所有因素，從而保證整個電力系統更加穩定地運行。當監控機發出“消弧裝置異常”“消弧裝置異常復歸”信號，不斷重復且在消弧裝置屏無法復歸信號，10 kV 系統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現“消弧裝置異常”告警復歸，并且沒有再重復發送，據此，可以確認是這個出線間隔接地故障。

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

［2］ 李海星.供電企業項目作業指導書［M］. 北京:中國電力出版社，2005.