330 kV變電站35 kV系統單相接地故障處理探討

屠庭潔

摘 要 由于330 kV變電站35 kV系統采用不接地的連接方式。因此，電流過小、故障隱蔽不宜查找和檢修都是其主要問題。文章采用具體的實例分析了這一系統的單相接地中存在的故障以及其解決方案，針對330 kV變電站35 kV系統中的典型現象分析總結了一些經驗，以為我國電力企業提供更多的故障解決方式。

關鍵詞 330 kV變電站;35 kV系統;故障處理;單相接地

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0122-01

330 kV變電站中的35 kV系統作為一種典型的不接地系統，其故障主要表現為電流過小、故障難檢測等。由于該系統承載著整個系統的無功補償以及電源提供任務，因此其故障問題不容忽視。因此文章分析了其故障點迅速查找的方式，以提高其故障解決效率，從而最終提升我國330 kV變電站中的35 kV系統的運行效率。

1 330 kV變電站35 kV系統的典型故障分析

1）關于典型故障。以我國發生的兩起330 kV變電站的35 kV典型故障問題進行分析。其一：系統出現母線電壓異常，后臺無電壓顯示，主變保護報低壓側PT保險絲爆炸。系統電纜頭出現明顯的融化現象，判斷為典型的單相接地故障。最終經過具體的檢測，采用了更換PT保險后才使電壓和整個系統恢復正常。其二：某330 kV變電站35 kV系統1號SVC閥突然跳閘，但檢測過程并沒有發現任何能夠導致跳閘的原因，最終確定為35 kV母線電壓異常，導致SVC閥出現自保性的跳閘。與案例一相似，通過最終檢測，其原因同為典型的單相接地故障，最后通過PT保險的更換使電壓恢復正常。以上兩種330 kV變電站的35 kV典型故障分析我們可以得知，該系統的故障的確較為隱蔽，加之檢修人員的經驗和能力問題，常常使其故障檢修被延誤。因此，我們將其故障現象的出現原因及故障類型進一步分析如下：

2）故障現象分析。以35 kV側帶1組電容器運行為例，其高壓部分接線使用三角形接線。電容器及其支路采用星型接線，而中性點采用不接電運行方式。基于該系統為不接地系統，我們將其A相設為接地相。則一旦出現單相接地故障，則其電壓變化滿足以下公式：

a-0=0;b-0=b;c-0=-a

排除接地相的A相，則另外兩相的電流滿足：

b =jωCΣb;c = -jωCΣa，

則故障電流為：Ik = 3jωCΣEb 。

也就是說，接地電流成為電容電流，而超前接地相電動勢90°。CΣ則成35 kV系統中所有設備的電容總和。CΣ的大小取決于系統中設備的多少，并且與之成正比。因此，通常系統中所接設備較少，其目的在于減少電纜進線。而由于系統中的電纜低于100 m，而其他設備的電容值也相對較小，才使得CΣ可被忽略，降低了發生單相故障的幾率。由于單相故障發生時，系統電壓為0，那么為發生故障的電壓則為系統電壓。由于系統故障電流和對地電容均較小，因此選擇性故障切除這一方式顯然無法解決問題。同時，故障位置無法確定也使得這一方法無法運行，因此要注意檢查系統隱蔽故障。

2 故障判斷流程

1）用遙測、遙信進行初判。后臺遙測、遙信是指系統檢測人員根據系統出現的異常狀況進行分析和初步判斷，這需要其對信息所對應的系統故障熟知。能夠直接通過其狀態初步判斷系統的故障來源，其中標志系統存在故障的信息主要包括：

①主變保護上呈現其低壓側PT異常的報文，且伴有鈴聲

預警;

②35 kV母線連接的電容器低電壓和SVC閥保護動作。

根據此類現象的出現，檢測人員應根據后臺報文進行分析，若母線電壓正常且同時伴有跳閘現象，則可檢測跳閘設備，其很可能成為故障根源。若母線電壓正常，且無跳閘現象，則可判定為電壓回路異常，且發生故障的多為警報響起的設備。此時可檢查其母線是否存在異常，單相接地故障通暢變現為一側電壓為35 kV，而另一側為0。根據上文典型案例分析，我們得知PT保險熔斷為系統故障主要伴隨因素，而此時兩側電壓均為0。因此只能做出初步判斷，不能完全斷定，需要檢測人員根據現場纜線現狀判斷是否為單相接地電壓以及其產生的具體原因。檢測人員應對設備故障進行二次檢測，甚至更多次檢測，以確保故障原因、位置以及故障確定無誤。

2）測量PT二次電壓排除干擾。PT空開跳閘和電壓二次回路異常也是該系統常出現的故障之一。采取的解決辦法為測量初始PT二次電壓。根據其數據判斷是否存在異常，如果電壓正常，則應當檢查空開、采樣回路和二次接線等;若電壓還存在異常，則可判定為PT未損壞，而是一次電壓出現異常。

3 330 kV變電站35 kV系統單相接地故障處理方法

1）增加發現故障點的方法。對于故障位置的發現，我們不僅可以采用觀測一種方法，還可以根據工作人員的經驗，進行多種方式的檢測，直至發現問題。故障點較為隱蔽的，則可進行多次巡視和檢測。對設備的線路接點進行重點檢查。可對電纜進線進行重點關注，觀察其是否出現變形或焦糊味的現象，檢測其是否具有溫度變化，檢測人員也應不斷增加經驗，采用多種方式進行檢測。

2）迅速隔離故障點。在查找和確定故障點后，最佳的解決方法是迅速將其隔離。然后對目前電壓進行檢測，根據母線兩側的電壓確定故障位置和解決方案。在確保電流符合正常運行的基礎上進行PT 保險。電壓恢復正常后必須對其進行二次檢測，以防止PT 保險再次熔斷。

4 總結

由于330 kV變電站35 kV系統采用不接地的連接方式，因此其故障不容易被發現。這就要求檢測人員能夠在短時間內發現并解決不易被發現的系統單相接地故障問題。在今后的330 kV變電站35 kV系統故障檢修工作中，應解決檢測人員與故障發生地距離的問題，最好的辦法就是逐步實現智能檢測。同時要增加檢測人員的經驗，提高檢修效率。

參考文獻

[1]李曉鵬，侯延鵬，暢志雄，邵沖.330 kV變電站35 kV系統單相接地故障判斷及處理[J].電力安全技術，2013（15）.

[2]郝爽，董立文，李軍，劉生春.330 kV某變電站35 kVⅡ段母線電壓互感器事故原因分析[J].青海電力，2009（03）.

[3]唐茂林.330 kV蔣家南變電站35 kV電抗器電纜發熱故障分析[J].寧夏電力，2011（05）.endprint

摘 要 由于330 kV變電站35 kV系統采用不接地的連接方式。因此，電流過小、故障隱蔽不宜查找和檢修都是其主要問題。文章采用具體的實例分析了這一系統的單相接地中存在的故障以及其解決方案，針對330 kV變電站35 kV系統中的典型現象分析總結了一些經驗，以為我國電力企業提供更多的故障解決方式。

關鍵詞 330 kV變電站;35 kV系統;故障處理;單相接地

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0122-01

330 kV變電站中的35 kV系統作為一種典型的不接地系統，其故障主要表現為電流過小、故障難檢測等。由于該系統承載著整個系統的無功補償以及電源提供任務，因此其故障問題不容忽視。因此文章分析了其故障點迅速查找的方式，以提高其故障解決效率，從而最終提升我國330 kV變電站中的35 kV系統的運行效率。

1 330 kV變電站35 kV系統的典型故障分析

1）關于典型故障。以我國發生的兩起330 kV變電站的35 kV典型故障問題進行分析。其一：系統出現母線電壓異常，后臺無電壓顯示，主變保護報低壓側PT保險絲爆炸。系統電纜頭出現明顯的融化現象，判斷為典型的單相接地故障。最終經過具體的檢測，采用了更換PT保險后才使電壓和整個系統恢復正常。其二：某330 kV變電站35 kV系統1號SVC閥突然跳閘，但檢測過程并沒有發現任何能夠導致跳閘的原因，最終確定為35 kV母線電壓異常，導致SVC閥出現自保性的跳閘。與案例一相似，通過最終檢測，其原因同為典型的單相接地故障，最后通過PT保險的更換使電壓恢復正常。以上兩種330 kV變電站的35 kV典型故障分析我們可以得知，該系統的故障的確較為隱蔽，加之檢修人員的經驗和能力問題，常常使其故障檢修被延誤。因此，我們將其故障現象的出現原因及故障類型進一步分析如下：

2）故障現象分析。以35 kV側帶1組電容器運行為例，其高壓部分接線使用三角形接線。電容器及其支路采用星型接線，而中性點采用不接電運行方式。基于該系統為不接地系統，我們將其A相設為接地相。則一旦出現單相接地故障，則其電壓變化滿足以下公式：

a-0=0;b-0=b;c-0=-a

排除接地相的A相，則另外兩相的電流滿足：

b =jωCΣb;c = -jωCΣa，

則故障電流為：Ik = 3jωCΣEb 。

也就是說，接地電流成為電容電流，而超前接地相電動勢90°。CΣ則成35 kV系統中所有設備的電容總和。CΣ的大小取決于系統中設備的多少，并且與之成正比。因此，通常系統中所接設備較少，其目的在于減少電纜進線。而由于系統中的電纜低于100 m，而其他設備的電容值也相對較小，才使得CΣ可被忽略，降低了發生單相故障的幾率。由于單相故障發生時，系統電壓為0，那么為發生故障的電壓則為系統電壓。由于系統故障電流和對地電容均較小，因此選擇性故障切除這一方式顯然無法解決問題。同時，故障位置無法確定也使得這一方法無法運行，因此要注意檢查系統隱蔽故障。

2 故障判斷流程

1）用遙測、遙信進行初判。后臺遙測、遙信是指系統檢測人員根據系統出現的異常狀況進行分析和初步判斷，這需要其對信息所對應的系統故障熟知。能夠直接通過其狀態初步判斷系統的故障來源，其中標志系統存在故障的信息主要包括：

①主變保護上呈現其低壓側PT異常的報文，且伴有鈴聲

預警;

②35 kV母線連接的電容器低電壓和SVC閥保護動作。

根據此類現象的出現，檢測人員應根據后臺報文進行分析，若母線電壓正常且同時伴有跳閘現象，則可檢測跳閘設備，其很可能成為故障根源。若母線電壓正常，且無跳閘現象，則可判定為電壓回路異常，且發生故障的多為警報響起的設備。此時可檢查其母線是否存在異常，單相接地故障通暢變現為一側電壓為35 kV，而另一側為0。根據上文典型案例分析，我們得知PT保險熔斷為系統故障主要伴隨因素，而此時兩側電壓均為0。因此只能做出初步判斷，不能完全斷定，需要檢測人員根據現場纜線現狀判斷是否為單相接地電壓以及其產生的具體原因。檢測人員應對設備故障進行二次檢測，甚至更多次檢測，以確保故障原因、位置以及故障確定無誤。

2）測量PT二次電壓排除干擾。PT空開跳閘和電壓二次回路異常也是該系統常出現的故障之一。采取的解決辦法為測量初始PT二次電壓。根據其數據判斷是否存在異常，如果電壓正常，則應當檢查空開、采樣回路和二次接線等;若電壓還存在異常，則可判定為PT未損壞，而是一次電壓出現異常。

3 330 kV變電站35 kV系統單相接地故障處理方法

1）增加發現故障點的方法。對于故障位置的發現，我們不僅可以采用觀測一種方法，還可以根據工作人員的經驗，進行多種方式的檢測，直至發現問題。故障點較為隱蔽的，則可進行多次巡視和檢測。對設備的線路接點進行重點檢查。可對電纜進線進行重點關注，觀察其是否出現變形或焦糊味的現象，檢測其是否具有溫度變化，檢測人員也應不斷增加經驗，采用多種方式進行檢測。

2）迅速隔離故障點。在查找和確定故障點后，最佳的解決方法是迅速將其隔離。然后對目前電壓進行檢測，根據母線兩側的電壓確定故障位置和解決方案。在確保電流符合正常運行的基礎上進行PT 保險。電壓恢復正常后必須對其進行二次檢測，以防止PT 保險再次熔斷。

4 總結

由于330 kV變電站35 kV系統采用不接地的連接方式，因此其故障不容易被發現。這就要求檢測人員能夠在短時間內發現并解決不易被發現的系統單相接地故障問題。在今后的330 kV變電站35 kV系統故障檢修工作中，應解決檢測人員與故障發生地距離的問題，最好的辦法就是逐步實現智能檢測。同時要增加檢測人員的經驗，提高檢修效率。

參考文獻

[1]李曉鵬，侯延鵬，暢志雄，邵沖.330 kV變電站35 kV系統單相接地故障判斷及處理[J].電力安全技術，2013（15）.

[2]郝爽，董立文，李軍，劉生春.330 kV某變電站35 kVⅡ段母線電壓互感器事故原因分析[J].青海電力，2009（03）.

[3]唐茂林.330 kV蔣家南變電站35 kV電抗器電纜發熱故障分析[J].寧夏電力，2011（05）.endprint

摘 要 由于330 kV變電站35 kV系統采用不接地的連接方式。因此，電流過小、故障隱蔽不宜查找和檢修都是其主要問題。文章采用具體的實例分析了這一系統的單相接地中存在的故障以及其解決方案，針對330 kV變電站35 kV系統中的典型現象分析總結了一些經驗，以為我國電力企業提供更多的故障解決方式。

關鍵詞 330 kV變電站;35 kV系統;故障處理;單相接地

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0122-01

330 kV變電站中的35 kV系統作為一種典型的不接地系統，其故障主要表現為電流過小、故障難檢測等。由于該系統承載著整個系統的無功補償以及電源提供任務，因此其故障問題不容忽視。因此文章分析了其故障點迅速查找的方式，以提高其故障解決效率，從而最終提升我國330 kV變電站中的35 kV系統的運行效率。

1 330 kV變電站35 kV系統的典型故障分析

1）關于典型故障。以我國發生的兩起330 kV變電站的35 kV典型故障問題進行分析。其一：系統出現母線電壓異常，后臺無電壓顯示，主變保護報低壓側PT保險絲爆炸。系統電纜頭出現明顯的融化現象，判斷為典型的單相接地故障。最終經過具體的檢測，采用了更換PT保險后才使電壓和整個系統恢復正常。其二：某330 kV變電站35 kV系統1號SVC閥突然跳閘，但檢測過程并沒有發現任何能夠導致跳閘的原因，最終確定為35 kV母線電壓異常，導致SVC閥出現自保性的跳閘。與案例一相似，通過最終檢測，其原因同為典型的單相接地故障，最后通過PT保險的更換使電壓恢復正常。以上兩種330 kV變電站的35 kV典型故障分析我們可以得知，該系統的故障的確較為隱蔽，加之檢修人員的經驗和能力問題，常常使其故障檢修被延誤。因此，我們將其故障現象的出現原因及故障類型進一步分析如下：

2）故障現象分析。以35 kV側帶1組電容器運行為例，其高壓部分接線使用三角形接線。電容器及其支路采用星型接線，而中性點采用不接電運行方式。基于該系統為不接地系統，我們將其A相設為接地相。則一旦出現單相接地故障，則其電壓變化滿足以下公式：

a-0=0;b-0=b;c-0=-a

排除接地相的A相，則另外兩相的電流滿足：

b =jωCΣb;c = -jωCΣa，

則故障電流為：Ik = 3jωCΣEb 。

也就是說，接地電流成為電容電流，而超前接地相電動勢90°。CΣ則成35 kV系統中所有設備的電容總和。CΣ的大小取決于系統中設備的多少，并且與之成正比。因此，通常系統中所接設備較少，其目的在于減少電纜進線。而由于系統中的電纜低于100 m，而其他設備的電容值也相對較小，才使得CΣ可被忽略，降低了發生單相故障的幾率。由于單相故障發生時，系統電壓為0，那么為發生故障的電壓則為系統電壓。由于系統故障電流和對地電容均較小，因此選擇性故障切除這一方式顯然無法解決問題。同時，故障位置無法確定也使得這一方法無法運行，因此要注意檢查系統隱蔽故障。

2 故障判斷流程

1）用遙測、遙信進行初判。后臺遙測、遙信是指系統檢測人員根據系統出現的異常狀況進行分析和初步判斷，這需要其對信息所對應的系統故障熟知。能夠直接通過其狀態初步判斷系統的故障來源，其中標志系統存在故障的信息主要包括：

①主變保護上呈現其低壓側PT異常的報文，且伴有鈴聲

預警;

②35 kV母線連接的電容器低電壓和SVC閥保護動作。

根據此類現象的出現，檢測人員應根據后臺報文進行分析，若母線電壓正常且同時伴有跳閘現象，則可檢測跳閘設備，其很可能成為故障根源。若母線電壓正常，且無跳閘現象，則可判定為電壓回路異常，且發生故障的多為警報響起的設備。此時可檢查其母線是否存在異常，單相接地故障通暢變現為一側電壓為35 kV，而另一側為0。根據上文典型案例分析，我們得知PT保險熔斷為系統故障主要伴隨因素，而此時兩側電壓均為0。因此只能做出初步判斷，不能完全斷定，需要檢測人員根據現場纜線現狀判斷是否為單相接地電壓以及其產生的具體原因。檢測人員應對設備故障進行二次檢測，甚至更多次檢測，以確保故障原因、位置以及故障確定無誤。

2）測量PT二次電壓排除干擾。PT空開跳閘和電壓二次回路異常也是該系統常出現的故障之一。采取的解決辦法為測量初始PT二次電壓。根據其數據判斷是否存在異常，如果電壓正常，則應當檢查空開、采樣回路和二次接線等;若電壓還存在異常，則可判定為PT未損壞，而是一次電壓出現異常。

3 330 kV變電站35 kV系統單相接地故障處理方法

1）增加發現故障點的方法。對于故障位置的發現，我們不僅可以采用觀測一種方法，還可以根據工作人員的經驗，進行多種方式的檢測，直至發現問題。故障點較為隱蔽的，則可進行多次巡視和檢測。對設備的線路接點進行重點檢查。可對電纜進線進行重點關注，觀察其是否出現變形或焦糊味的現象，檢測其是否具有溫度變化，檢測人員也應不斷增加經驗，采用多種方式進行檢測。

2）迅速隔離故障點。在查找和確定故障點后，最佳的解決方法是迅速將其隔離。然后對目前電壓進行檢測，根據母線兩側的電壓確定故障位置和解決方案。在確保電流符合正常運行的基礎上進行PT 保險。電壓恢復正常后必須對其進行二次檢測，以防止PT 保險再次熔斷。

4 總結

由于330 kV變電站35 kV系統采用不接地的連接方式，因此其故障不容易被發現。這就要求檢測人員能夠在短時間內發現并解決不易被發現的系統單相接地故障問題。在今后的330 kV變電站35 kV系統故障檢修工作中，應解決檢測人員與故障發生地距離的問題，最好的辦法就是逐步實現智能檢測。同時要增加檢測人員的經驗，提高檢修效率。

參考文獻

[1]李曉鵬，侯延鵬，暢志雄，邵沖.330 kV變電站35 kV系統單相接地故障判斷及處理[J].電力安全技術，2013（15）.

[2]郝爽，董立文，李軍，劉生春.330 kV某變電站35 kVⅡ段母線電壓互感器事故原因分析[J].青海電力，2009（03）.

[3]唐茂林.330 kV蔣家南變電站35 kV電抗器電纜發熱故障分析[J].寧夏電力，2011（05）.endprint