10kV電力系統虛假接地分析與研究

蔡俊杰 潘兆杰 金晶

摘 要 由于現代化城市建設進程的加快，使得在進行電力系統建設的過程中，有一些裝置會更早地進入到生產計劃當中，在本文所談論的10kV下的電力系統當中，其主要的作用是為了對變電站當中的10kV母線進行供電，并作用于系統的調試以及試車等方面，但是一段時間內出現了虛假故障跳閘的現象，因此，本文主要針對其進行虛假接地的解決措施的提出。

關鍵詞 10kV電力系統;虛假接地;消弧線圈;諧振

前言

在10kV電力系統進行運行的過程中，一旦出現了多次的接地故障跳閘現象，就會對其造成較為嚴重的經濟損失，同時也會對工作人員的安全性造成影響，為此需要對其引發的跳閘問題進行分析，從而明確出相應的處理辦法，避免出現虛假接地的現象，提升電力系統的平穩運行。

1 故障原因分析

在相關技術人員對發生的接地故障進行全面的分析過程中，其引起了維保部門領導的重視，因此由于本文所研究的電力系統當中，其正在運行的設備較少，還有很多設備都處于試車的階段中，為此一旦在將眾多的設備投入使用之后，仍然出現此類故障，就會導致嚴重的事故發生，為此需要對其故障問題進行全面的分析和調查。

（1）電纜或者設備的接地故障。在該電力系統當中，其總降送出至廠內的二級配電室的進線電源處，一共設置有7個回路，而在二級配電室的供電機處，擁有著39個回路、在變壓器以及電容器位置上，擁有著18個和8個回路，因此相關檢修人員對其進行詳細的檢測，同時還對10KV下的線路也進行了系統性的排查，但是經過檢測之后結果表明，其各項檢測數據都已達標，為此不會發生接地的現象，因此可以基本確定并不是電纜或者設備引發的接地故障。

（2）電纜容性電流。通過對某電力系統的電路圖可以分析出，在該系統下，是中性點經消弧線圈的接地系統類型，同時在總降以及二級配電室當中的饋線方式下，都采用了交聯聚乙烯絕緣電力電纜的方式進行送出，其全長都在2公里左右，同時在該電力系統下，擁有較大的容性電流。通過相應的數據可以計算出，在出現的接地故障當中，產生的電容值分別為48A和41A，這樣便可以說明，其電力系統當中有著40-50Ade容性電流存在。并且所發生的故障均在下雨天，而氣溫以及氣壓的便會對電纜和橫縱的容性電流產生一定的影響，為此這樣也是電力系統當中存在著容性電流的重要原因之一。

（3）電力系統的諧振。在電力系統當中，由于擁有著較多的電氣元器件，例如電動機、消弧線圈、變壓器等，同時還有著各種電容元件，如補償電容器、電纜容性電流等，為此在沒有接地的電力系統當中，會有著鐵磁諧振的情況發生。為此需要從鐵磁諧振電路的角度進行分析。

①諧振成因。首先從較為簡單的R、C以及鐵芯電感L的電路串聯諧振電圖當中可以分析出，在電力系統正常運行的過程中，在初始的狀態中，其容抗是小于感抗的，也就是ω L >（1 /ω C）。因此在這個階段當中，并不會產生線性諧振，其電力回路會保持相對穩定的運行狀態，這樣的狀態也是對于各裝置在正常運行過程中擁有著較高的電機，使得感抗會在一定程度上大于容抗。但是一旦在電路中，電源當中的電壓升高，或者出現電感線圈發生涌流的現象時，就會使得鐵芯處于飽和的狀態中，將感抗降低：ω L =（1 /ω C）。因此這樣的條件下，就會形成串聯諧振，使得電感同電容之間存在過電壓，讓其回路的電流中的相位以及幅值都會發生變化，進而形成了磁諧振的情況發生。②產生鐵策諧振。在電力系統當中，由于會接入互感器、電動機以及發電機等各種電感元件，同時也有用于補償的，通主電路進行并、串聯的電容器組，或者采用高壓變頻器等電容元件，在這樣相對復雜的電路構成線路中，其存在著縱向電感或者存在著橫向的電容，因此讓其各種電器元件共同組成了LC振蕩回路。在這樣的結構下，在一定的能源作用以及特定的參數配合之下，就會讓回路出現一定的諧振。

2 10kV電力系統虛假接地解決措施

①規范化操作。由于明確出了導致接地故障的原因，出現諧振現象的發生，為此需要對其進行有針對性的諧振處理。首先在電力系統的操作方面，需要保障工作人員能夠嚴格按照順序進行操作。例如，在進行停母線的時候，務必需要首先停止母線上的變壓器，而當母線恢復了供電之后，還需要對空母線進行充電，之后才能夠投入到變壓器當中。這樣的操作可以有效避免發生諧振的現象，一旦在操作的過程中，沒有按照正常的順序進行操作，就會容易發生較為嚴重的后果，同時這樣的系統故障發生，也會讓空母線在正常運行的過程中隨時可能出現諧振的現象。②采用良好質量的設備。在設備的選擇方面，需要采用具有較高勵磁特性的電壓互感器，這樣便可以有效地讓其電壓互感器能夠在一般的過電壓狀態中，不會進入到飽和區當中，這樣便可以避免發生參數的匹配，從而不會發生諧振的現象。在條件允許的時候，需要使用電容式的電壓互感器，這樣的設備可以最大限度地避免運行過程中具備諧振的發生條件，但是這種設備在價格上比較高，同時負載的性能也較低。③合理使用消弧線圈。由于電力系統當中并沒有采用消弧線圈，同時電力設備在使用的過程中，基于各種原因，會導致其發生一定程度的電壓互感，進而產生諧振的發生，因此進行消弧線圈的接入，可以很好地消除諧振的現象，同時還能夠最大程度的對電壓互感器當中的電流進行限制，保障電壓互感器當中的熔絲不會被輕易燒毀。

3 結束語

綜上所述，在對10KV電力系統虛假接地分析與研究過程中，首先需要明確在該電力系統下產生接地故障的具體原因，之后對其產生的諧振問題進行詳細的分析，從而進行合理化的處理，讓其電力系統可平穩的運行下去，為電力企業的發展打下良好的基礎。

參考文獻

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[2] 陳宇昊，吳俊華，陳澗龍.一起10kV不接地系統虛假接地現象的分析和解決方法[J].浙江電力，2010，29（9）：58-60.

作者簡介

蔡俊杰（1995-），男，上海人;學歷：本科，職稱：助理工程師;現就職單位：國網上海市電力公司金山供電公司，研究方向：電力系統運維。