小電流接地系統單相接地處理模式

王永力++孔凡秀

摘 要 我國中壓電網普遍采用小電流接地系統，該系統的單相接地故障選線問題一直沒有得到很好的解決。本文針對這一現狀，對近幾年徐州市區配電網單相接地故障情況進行了詳細的分析，最后結合徐州市區配電網的實際運行需求，提出了處理單相接地故障的優化模式。

【關鍵詞】小電流接地系統 單相接地 故障選線 消弧線圈

小電流接地系統，其優點在于單相接地時接地電流小，瞬時接地可以不引起開關跳閘，供電可靠性高。但是發生永久性接地故障時，為了防止因非故障相電壓升高、絕緣損壞而導致故障擴大，必須快速準確地選出故障線路并予以切除。

小電流接地系統，特別是中性點經消弧線圈接地系統故障信號小，不易辨別，給繼電保護和故障選線帶來了很大的困難。因此小電流接地選線一直是配電網的研究熱點。本文對近幾年徐州市區配電網單相接地故障情況進行了詳細的分析，最后結合徐州市區配電網的實際運行需求，提出了處理單相接地故障的優化模式。

1 配電網單相接地事故總量

2012-2016年徐州市區配電網（含賈汪區）單相接地事故年度分布情況如圖1所示，由圖1可知，單相接地事故年度總量除2012年123起外，近4年每年單相接地事故總量基本維持180起左右，由此可知，近年來市區配電網（含賈汪區）單相接地事故年度總量趨于穩定。

為進一步搞清市區配電網（含賈汪區）單相接地事故特點，為優化配電網單相接地事故處理提供參考。本文以2016年全年單相接地事故為例，分別從接地線路網架結構、事故常見原因兩個方面對單相接地事故進行了分析，并依據市區配電網單相接地事故特點，提出了關于優化配電網單相接地事故處理方法的幾點想法。

2 2016年單相接地事故分類統計分析

2016年徐州市區配電網（含賈汪區）共發生單相接地事故183起，其中10kV單相接地事故169起，35kV單相接地事故14起，用戶專線單相接地事故22起，公用配電線（含小區線路）事故161起，見表1。

2016年單相接地伴隨跳閘事故30起，其中拉合過程中造成線路跳閘4起。2016年單相接地事故自行消失31起，占全年總量的17%，其中8起未進行拉合，23起經拉合找出接地線路（18條為架空線路，5條為混架線路）。

2.1 單相接地線路網架結構情況

2016年發生單相接地故障的線路網架結構情況見表2，其中，架空線路104條，占比56.8%；混合架設線路50條，占比27.3%；全電纜線路29條，占比15.9%。

2.2 單相接地事故原因分析

2016年市區配電網（含賈汪）單相接地事故引發原因可以分為斷線故障、避雷器故障、閃絡放電、外力破壞、電纜故障、設備故障、用戶故障以及原因不明等八大類。

由圖2可知，電纜故障（含用戶電纜）引發的單相接地事故占全年總量的25%，占比最大，全年因用戶故障造成的單相接地事故占全年總量的22%，因野蠻施工造成挖傷電纜的單相接地事故占全年總量的9%，電纜故障、用戶故障、外力破壞成為造成配電網單相接地的主要因素。原因不明造成的單相接地事故占全年總量的17%，該類事故多為線路架空部分發生的短時性可恢復接地事故。

數據分析說明，加強用戶管理、強化電纜線路維護、打擊破壞電力設施的行為及加強通道的管理巡視是降低單相接地事故的有效手段。

3 配電網單相接地優化處理模式

目前，徐州市區配電網處理單相接地事故主要采用監控拉路排查+現場分段查找的處理模式，該模式拉路時，將造成同一母線非故障線路短時停電。為降低拉路查找接地時短時停電帶來的危害，可以采用小電阻接地或加裝選線裝置兩種方案。

3.1 小電阻接地

中性點經小電阻接地在發生單相接地故障時，將流過故障線路較大的零序電流，線路零序保護可靠動作，故障線路瞬時跳閘，從而將故障切除。但由于保護動作于跳閘，將使供電可靠性降低；另外，較大的接地電流將產生較高的接觸電位差和跨步電位差，威脅人身和設備安全，同時會對周圍通信造成干擾。

3.2 加裝選線裝置

對于中性點經消弧線圈接地系統，目前主要有兩種比較實用的方法：

3.2.1 中電阻法

其選線原理是在消弧線圈的輔助線圈上并聯一個中等數值的電阻，產生附加的零序電流，利用故障線路零序電流增大、有功功率方向與非故障線路相反的特征選擇故障線路。中電阻法能夠克服消弧線圈的影響，原理比較簡單，但需要在變電站安裝中電阻及其投切設備，適合在變電站安裝消弧線圈時一并選用。此外，中電阻法還存在電阻發熱燒毀、接地電流增大帶來的安全隱患；如采用短時投電阻的方法，還存在無法選擇瞬時性故障線路的問題。

3.2.2 暫態法

利用故障線路暫態零序電流比非故障線路電流大且方向相反的特征實現故障選線。暫態方法僅需加裝零序CT，不需要安裝專用的高壓設備或改動一次高壓系統，具有投資小、安全性好的優點，特別適用于已經安裝了消弧線圈的變電站。暫態法的不足是原理較復雜，暫態信號在電壓過零故障時幅值明顯降低，影響保護動作靈敏度。

參考文獻

[1] 李潤先.中壓電網系統接地實用技術[M].中國電力出版社，2002.

[2] 曹梅月，要煥年.電力系統諧振接地[M].中國電力出版社，2000.

[3] 李光琦.電力系統暫態分析[M]. 北京：中國電力出版社，1995.

[4] 袁光偉，羅志宏.10kV配電網單相接地處理模式的優化[J].電氣技術，2017（07）：59-61.

[5] 姜健，鮑光海.小電流接地系統單相接地故障選線方法綜述[J].電氣技術，2015（12）：1-5.

作者簡介

王永力（1971-），男，大學專科學歷。工程師，技師，主要從事電網調度工作。

作者單位

國網徐州供電公司 江蘇省徐州市 221005endprint