10千伏系統(tǒng)接地故障及解決對(duì)策分析

朱濤

摘要：供電可靠性是衡量變電系統(tǒng)供電質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)，也是保證地區(qū)生產(chǎn)生活穩(wěn)定性的必要條件。與其他低壓電力系統(tǒng)穩(wěn)定性相比，10千伏電力系統(tǒng)具有線路長(zhǎng)、電氣設(shè)備多且運(yùn)行中極易受到各種環(huán)境因素的影響等特點(diǎn)。本文就當(dāng)前導(dǎo)致10 千伏線路接地故障的原因進(jìn)行分析，結(jié)合具體的接地故障提出有針對(duì)性的解決措施，旨在提升10千伏系統(tǒng)供電穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：10千伏系統(tǒng)；接地故障；供電穩(wěn)定性

中圖分類號(hào)： TM8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

10千伏系統(tǒng)在運(yùn)行中極容易受到環(huán)境以及各種人為因素的影響，再加上缺乏對(duì)于10千伏系統(tǒng)的有效監(jiān)控，導(dǎo)致10千伏電力線路以及變電站極容易發(fā)生絕緣損壞等各種接地線路故障。因此針對(duì)不同的接地線路故障，要采取有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，才能夠保證 10千伏系統(tǒng)運(yùn)行正常。

一、導(dǎo)致10千伏線路接地故障的原因

（一） 系統(tǒng)設(shè)備因素

對(duì)于10千伏系統(tǒng)來說，前期的電網(wǎng)規(guī)劃、供電區(qū)域的劃分、線路的架設(shè)都都會(huì)對(duì)線路的正常運(yùn)行產(chǎn)生重點(diǎn)影響。尤其是對(duì)于長(zhǎng)距離輸電來說，由于輸電線路長(zhǎng)、用電系統(tǒng)較為分散，使得10千伏系統(tǒng)輸電效率降低，接地故障頻發(fā)。線路布局設(shè)計(jì)合理與否也影響著10千伏系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，尤其是在地質(zhì)、地形以及植物較多的地區(qū)，如果不能夠合理規(guī)劃線路，就會(huì)導(dǎo)致線路雜糅甚至是脫落，繼而引發(fā)嚴(yán)重的接地故障。

（二）人為因素

10千伏系統(tǒng)就好比是日常生活中常用到的家用電器，一樣需要使用者定期地進(jìn)行維護(hù)或者保養(yǎng)等工作。尤其是對(duì)于10千伏系統(tǒng)這種高頻率使用的線路系統(tǒng)而言，日常的維護(hù)以及保養(yǎng)就更顯得更有意義了。但是很多電網(wǎng)線路維護(hù)人員往往忽略了這一重要步驟，使得電網(wǎng)送電的工作效率以及質(zhì)量得不到有效的保障，更是給工業(yè)生產(chǎn)帶來了影響，甚至是經(jīng)濟(jì)上的損失。

二、10千伏線路接地故障的處理措施

（一）鐵磁諧振的處理

1.鐵磁諧振故障特征

鐵磁諧振是由于電磁效應(yīng)導(dǎo)致兩相電或者三相電相電壓波動(dòng)范圍超過線電壓，鐵磁諧振容易導(dǎo)致10 千伏線路電壓處于極其不穩(wěn)定的狀態(tài)，給線路的正常供電帶來較大的運(yùn)行。鐵磁諧振一般是因?yàn)榫€路接地或斷線時(shí)產(chǎn)生電弧接地引起，導(dǎo)致接地電壓出現(xiàn)異常。

2.鐵磁諧振的處理方法

鐵磁諧振屬于較為嚴(yán)重的10千伏線路接地故障，鐵磁諧振帶來的電壓異常導(dǎo)致整體線路電流異常，而電流波動(dòng)就會(huì)造成互感器高壓熔斷器熔斷或燒毀電壓互感器，給10千伏系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備造成影響。當(dāng)發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，技術(shù)人員或者是相關(guān)責(zé)任人員要立即將不重要的線路開關(guān)關(guān)閉。

（二）電壓互感器高壓熔絲熔斷的處理

1. 電壓互感器高壓熔絲熔斷故障特征

電壓互感器高壓熔絲熔斷有兩種，一種是電壓互感器高壓熔斷器一相熔絲熔斷，另一種是電壓互感器高壓熔斷器兩相熔絲熔斷。前者的表現(xiàn)現(xiàn)象為發(fā)生故障的某相電壓與正常電壓相比明顯降低，而剩下的兩相電壓則基本上與正常電壓保持一致。同時(shí)絕緣監(jiān)察裝置發(fā)出接地報(bào)警信號(hào)，而發(fā)生故障的一相高壓熔絲熔斷；后者的表現(xiàn)現(xiàn)象為發(fā)生故障的兩相電壓與正常電壓相比明顯降低，而剩下的一相電壓則基本上與正常電壓保持一致。同時(shí)絕緣監(jiān)察裝置發(fā)出接地報(bào)警信號(hào)，而發(fā)生故障的兩相高壓熔絲熔斷。

2.電壓互感器高壓熔絲熔斷的處理方法

技術(shù)人員對(duì)于斷路器進(jìn)行定期的維護(hù)檢查，對(duì)于容易造成故障的環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)檢查。一般情況下是對(duì)于運(yùn)行正常的電氣場(chǎng)所進(jìn)行定期的檢查，對(duì)于有腐蝕性氣體等特殊環(huán)境進(jìn)行不定期的檢查。檢查過程中重點(diǎn)檢查接線端子有無變色或松動(dòng)、線路是否出現(xiàn)絕緣層破損、斷路器閘門開閉靈活性、線路連接點(diǎn)腐蝕情況。

斷路器的異常狀態(tài)是指脫扣器受干擾、無法操作、保護(hù)機(jī)構(gòu)拒動(dòng)、異常發(fā)熱等情況。導(dǎo)致脫扣器受干擾的原因有三點(diǎn)：①供電回路電壓突降引起欠壓保護(hù)動(dòng)作；②線路中電壓變化劇烈導(dǎo)致斷路器失去欠壓保護(hù)；③負(fù)載啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。導(dǎo)致斷路器無法操作主要原因有兩點(diǎn)：①斷路器的失壓脫扣器線圈發(fā)生損壞；②電路過載運(yùn)行過后未能及時(shí)進(jìn)行復(fù)位操作。導(dǎo)致斷路器保護(hù)機(jī)構(gòu)拒動(dòng)的原因有三點(diǎn)：① 斷路器整體設(shè)定值設(shè)定不當(dāng)；②斷路器電氣元器件結(jié)構(gòu)連接配合不正確；③環(huán)境溫度低于斷路器正常動(dòng)作的最低溫度。

（三）單相接地故障的處理

1.單相接地故障特征

單相接地故障分為單相金屬性接地、單相非金屬性接地以及單相斷線未接地故障三種，盡管這三種均屬于單相接地故障，發(fā)生故障時(shí)絕緣監(jiān)察裝置均發(fā)出接地報(bào)警信號(hào)，但是仍然有區(qū)別。單相金屬性接地又稱為單相線路完全接地其具體表現(xiàn)是電壓控制系統(tǒng)顯示某一相相電壓為0或者是幾乎為0，而剩余的兩相電相電壓則升高到線電壓或者是接近于線電壓；單相金屬性接地故障主要集中在相電壓為0的一相；單相非金屬性接地其具體表現(xiàn)為三相電中某一相的相電壓與正常電壓相比明顯降低，但是仍然有一定的電壓顯示，而剩余的兩相的相電壓與正常電壓相比明顯升高，但是仍然低于線電壓；單相斷線未接地故障具體表現(xiàn)為三相電中某一相相電壓顯著升高，但是不超過正常相電壓的1.5倍，其余的兩相電相電壓降低，但是不低于正常相電壓的0.85倍，零序電壓不高。單相斷線未接地故障一般是由于熔斷器、開關(guān)、繼電器保護(hù)器未能正常接觸導(dǎo)致。

2.單相接地故障處理方法

單相接地故障發(fā)生后，變電站工作人員要穿戴好相應(yīng)的勞保用品，認(rèn)真檢查變電站內(nèi)相關(guān)的10千伏設(shè)備是否發(fā)生接地故障，對(duì)于可能造成故障的設(shè)備要認(rèn)真排查。當(dāng)確認(rèn)接地故障不是10千伏設(shè)備導(dǎo)致的之后，可以采用拉路法對(duì)于10千伏系統(tǒng)線路進(jìn)行檢查，從而在最短的時(shí)間內(nèi)找到故障源。

（四）其他類型的故障處理

現(xiàn)有的10KV變電運(yùn)行系統(tǒng)中，直流系統(tǒng)也是至關(guān)重要的。由于直流系統(tǒng)穩(wěn)定性較直流系統(tǒng)要高，因此即使發(fā)生了局部接地情況后，仍然能夠正常運(yùn)行。但是從整體系統(tǒng)來看，這種接地現(xiàn)象就會(huì)使得系統(tǒng)電流發(fā)生變化，影響控制信號(hào)、回路電流以及保護(hù)電路的穩(wěn)定。在實(shí)際檢修中，要時(shí)刻關(guān)注直流系統(tǒng)直流對(duì)地絕緣狀況。在檢修過程中采取以下措施：（1）要弄清楚直流系統(tǒng)接地的正負(fù)性；（2）對(duì)有兩段及以上的直流母線分網(wǎng)尋找；（3）采用瞬時(shí)停電法檢測(cè)直流系統(tǒng)中不重要的線路；（4）采用轉(zhuǎn)變負(fù)荷法對(duì)于重要的線路以及負(fù)載進(jìn)行檢測(cè)。

結(jié)語：隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，地區(qū)對(duì)于供電質(zhì)量要求也越來越高，而作為地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，10千伏系統(tǒng)對(duì)于保證電力輸送質(zhì)量以及效果意義非凡。因此為了保證線路供電質(zhì)量的穩(wěn)定性，就需要認(rèn)真分析10千伏系統(tǒng)接地故障發(fā)生的原因，有針對(duì)性地制定出相應(yīng)的預(yù)防與解決方案，加強(qiáng)線路的維護(hù)與管理，采用最新的技術(shù)，從而有效降低10千伏系統(tǒng)接地故障發(fā)生。

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