10kV系統(tǒng)單相接地故障分析及處理

趙榮芳

（國網(wǎng)哈爾濱供電公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中比較常見的一個(gè)故障就是單相接地故障，在10kV電力系統(tǒng)當(dāng)中，單相接地故障更是十分常見，而這種故障會對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生十分不利的影響，為了更好的保證電力系統(tǒng)的安全和平穩(wěn)運(yùn)行，我們必須要對其產(chǎn)生的原因和對應(yīng)的對策進(jìn)行研究。

1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障

1.1 小電流接地系統(tǒng)的優(yōu)勢及問題

在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中采用中性點(diǎn)不接地的形式一個(gè)非常顯著的優(yōu)勢就是在發(fā)生了單相故障的時(shí)候不會對系統(tǒng)電壓具有對稱性這一特點(diǎn)產(chǎn)生不利的影響，在這一過程中所產(chǎn)生的故障電流也并不是很大，系統(tǒng)在這種狀態(tài)下還是可以運(yùn)行2小時(shí)左右，所以可以保證系統(tǒng)的供電功能。但是如果要保持長期運(yùn)行的狀態(tài)，因?yàn)榉枪收系膬上鄬Φ仉妷簳E然升高，這樣就會使得系統(tǒng)中的絕緣設(shè)備遭到破壞，甚至還可能會因?yàn)檫@一故障引發(fā)相間短路的問題，這樣用戶也無法享受到高質(zhì)量的供電服務(wù)。此外弧光接地還會使得系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的過電壓現(xiàn)象，這樣一來也就會對設(shè)備產(chǎn)生非常嚴(yán)重的損害，所以如果出現(xiàn)了這種故障，一定要及時(shí)的采取有效的措施及時(shí)的排除故障。

1.2 傳統(tǒng)處理10kV單相接地故障選線方式

傳統(tǒng)的變電站在處理這種掛航的時(shí)候，選線方法一般都是使用絕緣觀察裝置對其進(jìn)行全面的處理，使用電壓互感器，如果出現(xiàn)了單相接地故障的時(shí)候，開口三角形的二次端就會出現(xiàn)零序電壓，電壓繼電器也會在這一過程中做出一定的反應(yīng)，發(fā)出系統(tǒng)的預(yù)警信號，之后再對每一個(gè)線路的拉線進(jìn)行檢測，看其是否存在零序電壓，這樣就可以對故障線路進(jìn)行全面的判斷，這種方法可以很好的保證判斷的可靠性，同時(shí)在資金上也不需要投入太多，接線方法不是十分的復(fù)雜，但是其速度相對其他方法比較慢，同時(shí)也會影響到其他正常線路的供電環(huán)節(jié)，對供電的連續(xù)性和可靠性會造成不利的影響。

1.3 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的小電流接地選線功能

10kV系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中主要是采用架空線和架空線與電纜相結(jié)合的出現(xiàn)方式為主，單相接地的過程中非常容易出現(xiàn)故障，系統(tǒng)電容電流相對較小，所以采用了中性點(diǎn)不接地的連接方式，系統(tǒng)選線功能是由連接在母線上的饋線保護(hù)裝置和監(jiān)控系統(tǒng)一起配合才完成的，如果系統(tǒng)進(jìn)行了接地設(shè)置之后，零序電壓就會出現(xiàn)十分顯著的升高趨勢，因?yàn)椴煌难b置通過借助網(wǎng)絡(luò)平臺可以實(shí)現(xiàn)共享，如果系統(tǒng)所感知到的電壓出現(xiàn)了非常明顯的變化，且變化的實(shí)質(zhì)超過了10V的時(shí)候，集中測量裝置就會在這其中檢測出來，并作出反應(yīng)，同時(shí)還能在這一過程中檢查出零序電流和零序電壓的向量值，這樣就可以知道其對應(yīng)的諧波位置，也就可以對故障的位置進(jìn)行判斷，在做出判斷之后及時(shí)的向控制中心匯報(bào)，維護(hù)人員在接到任務(wù)以后會對故障點(diǎn)進(jìn)行快速的處理。

2 中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)單相接地故障及處理方式

2.1 采用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式的原因

如果電容電流較大的配電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中發(fā)生了單相接地的情況，故障電流的數(shù)值也會逐漸的變大，單相接地故障就有可能會成為相間短路問題，在電纜發(fā)生了單相接地情況的時(shí)候，故障接地電弧就不能自動(dòng)的熄滅，這樣就會使得電弧周圍的絕緣裝置受到破壞，同時(shí)還有可能出現(xiàn)過電壓的情況，在這個(gè)時(shí)候，一定要及時(shí)的對電纜做切斷處理，這樣也就可以有效的防止故障的持續(xù)發(fā)展，如果不這樣做就有可能會造成非常嚴(yán)重的火災(zāi)問題，如果接地電流過大，就會使得人身安全得不到很好的保證，同時(shí)還有可能在這一過程中對周圍正常的供電和通訊都造成十分不利的影響。所以中性點(diǎn)不接地方式的優(yōu)勢已經(jīng)完全無法體現(xiàn)出來。電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展水平都有了非常明顯的提升，一些電站在運(yùn)行的過程中已經(jīng)違反了國家的相關(guān)規(guī)定。所以，很多電站也在不斷的發(fā)展和改進(jìn)，逐漸開始應(yīng)用中性低電阻接地的運(yùn)行方式，同時(shí)還在發(fā)展的過程中不斷的優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)，提高了電網(wǎng)自動(dòng)化的水平，這樣一來也就使得電網(wǎng)的穩(wěn)定性更強(qiáng)。

2.2 中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式發(fā)生單相接地故障時(shí)對保護(hù)的影響

采用小電阻接地出現(xiàn)故障直接跳閘方式可以有效的提高故障處理的效率，縮短故障處理的時(shí)間，但是很多電站在運(yùn)行的過程中還采用架空出線的方式，這樣就使其在出現(xiàn)單相接地故障的時(shí)候使得三相跳閘的現(xiàn)象越來越多，這樣也就使得配電運(yùn)行的質(zhì)量大大的降低，所以如果采用三相重合閘的方式，就可以使得供電的連續(xù)性明顯的得到改善，但是在應(yīng)用的過程中，一定要注意以下幾個(gè)方面的問題。

（a）為了防止變電站10kV饋線近端短路造成主變線圈損壞或斷路器事故，必須設(shè)置電流速斷保護(hù)閉鎖重合閘的方式。

（b）一些遠(yuǎn)離變電站的10kV開閉所，如果短路電流較小，也可以考慮采用開關(guān)位置不對應(yīng)重合閘方式。

針對以上問題，汕頭供電局對特區(qū)內(nèi)原有變電站進(jìn)行10kV中性點(diǎn)經(jīng)16Ω電阻接地改造的同時(shí)對站內(nèi)的10kV饋線三相一次重合閘的邏輯作了改進(jìn)，使微機(jī)保護(hù)具有3種重合閘方式的功能：①相接地重合閘：單相接地啟動(dòng)重合閘，其它故障不重合；②速斷閉鎖重合閘：電流速斷保護(hù)閉鎖重合閘；③不對應(yīng)重合閘：開關(guān)位置不對應(yīng)啟動(dòng)重合閘。

根據(jù)近幾年10kV中性點(diǎn)經(jīng)16Ω電阻接地方式的運(yùn)行情況，由于判據(jù)較多，大部分廠家對以上邏輯實(shí)現(xiàn)有一定困難，因此對新建站的10kV線路保護(hù)重合閘邏輯的簡化又提出了新的要求：①不經(jīng)電流閉鎖啟動(dòng)重合閘，即常規(guī)的不對應(yīng)啟動(dòng)重合閘方式；②經(jīng)電流閉鎖啟動(dòng)重合閘，該閉鎖電流采用相電流，且電流值可靈活整定，選擇范圍要求為0~5In。

結(jié)語

當(dāng)前我國的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)在不斷的增多，規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，所以其用電的需求也在不斷的增大，線路也在不斷的增加，電纜數(shù)量和種類越來越多。10kV系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中非常容易出現(xiàn)單相接地故障，所以為了電網(wǎng)的正常運(yùn)行，一定要采取有效的措施對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

[1]趙偉.10kV系統(tǒng)單相接地故障分析及處理[J].民營科技，2008（02）.