小電流接地系統(tǒng)的故障分析和對策

馬振華

摘 要：隨著時代的進步，電力行業(yè)也迅速發(fā)展起來。對小電流接地系統(tǒng)進行了分析，包括中性點不接地以及經(jīng)過消弧線圈接地;針對中性點不接地系統(tǒng)幾種典型的故障進行了深入研究，在此基礎上對中性點不接地系統(tǒng)選線原理進行了介紹，并對實際應用的選線裝置進行了原理分析。

關鍵詞：小電流接地系統(tǒng);故障分析;對策

引言

小電流接地系統(tǒng)在電力行業(yè)中投入使用之后便發(fā)揮出來了巨大的作用，推動了電力行業(yè)的迅速發(fā)展，但是小電流接地系統(tǒng)經(jīng)常性的會出現(xiàn)單相接地故障，影響了電力系統(tǒng)的工作效率。因此必須要求相關的技術人員采取更加規(guī)范和合理的線路故障選線方法在損失最小的前提下提高修復故障的效率，進一步提高電力系統(tǒng)的工作質量，增強電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1小電流接地系統(tǒng)簡介

1.1小電流接地系統(tǒng)

小電流接地系統(tǒng)，就是指中性點不接地系統(tǒng)，經(jīng)過消弧線圈接地系統(tǒng)，也可以稱作是小電流接地系統(tǒng)。如果發(fā)生一些單項接地線路故障，那么這種情況下，電力系統(tǒng)中時無法形成電回路的。在本文中，所涉及的接地短路電流與正常情況下的電流負荷相比較而言時及其微小的，這也是所謂小電流接地系統(tǒng)名稱的一個由來，就因為小電流接地系統(tǒng)有著電流電力較小的特征，因此，目前在我國很多的電力系統(tǒng)中都應用到了小電流接地這一系統(tǒng)，而且根據(jù)一些相關的調查，也可以很顯然地看出，在我國110kV以下的電力系統(tǒng)中，多數(shù)都有應用到小電流接地系統(tǒng)。所以說，在發(fā)展我國電力事業(yè)上，小電流接地系統(tǒng)是其非常重要的部分。

1.2小電流接地系統(tǒng)的特點

本文以江蘇艾美瑞公司的產(chǎn)品為例，進行相關的分析，該產(chǎn)品主要采用的是模塊化的建設，該產(chǎn)品的主控塊采用的時高速度的十六位自動數(shù)據(jù)采集功能的高性能單片機，在該產(chǎn)品的各個模塊之間均可使用冗余校驗技術、通過多主發(fā)送的CAN通信方式對其數(shù)據(jù)交換的方式共享。面板的操作時運用五健的鍵盤以及顯示屏搭配進行的，以此來將人機對話的功能進行實現(xiàn)。這個系統(tǒng)中所應用到的是大家經(jīng)常會說到的雙看門的方式，一這種更加保險的方式來對系統(tǒng)濟寧檢測。其有著比較高的電壓輸入，有著精確度更高的電流信號精度測量，有著信息以及設備的記憶功能，此外還有這遠程傳輸功能，可以實時對數(shù)據(jù)進行遠程傳輸。

2小電流接地故障產(chǎn)生的原因

（1）由于供電線路質量、自然災害（大風暴雪）、工程事故等造成線路斷路落地或者與輸電線路的橫擔相連接，發(fā)生小電流單相接地的故障。（2）由于絕緣子質量或其它原因，絕緣子擊穿或造成絕緣性能的下降，從而發(fā)生小電流單相接地故障。（3）由于樹木的生長，輸配電線路與樹枝相接觸，發(fā)生輸配電線路短路小電流單相接地的故障。（4）由于鳥類在輸配電線路做窩，降低了配電線路的絕緣等級，鳥類自身造成輸配電線路短路等原因，從而發(fā)生小電流單相接地的故障。（5）由于某種漂浮物在空中漂浮的過程中，與輸配電線路連接，從而發(fā)生小電流單相接地故障。（6）由于輸配電線路導線斷路的原因，造成小電流單相接地故障。其中上述原因中線路短路、樹枝造成線路短路、輸配電線路中絕緣子的擊穿占小電流單相接地故障的60%，所以在對小電流單相接地故障排除時一定注意。

3小電流接地時故障的防止措施

3.1中性點不穩(wěn)定過電壓的防治措施

在實際的小電流接地系統(tǒng)的應用過程中，如果發(fā)生了中性點不穩(wěn)定過電壓的現(xiàn)象的話，對于整個系統(tǒng)的影響是巨大的，甚至會造成比較嚴重的經(jīng)濟方面損失。在這種情況下，首先可以將電壓互感器的伏安特性進行改善，使得整個系統(tǒng)能夠在中性點上的穩(wěn)定性表現(xiàn)良好，其次，還可以減少并聯(lián)運行的數(shù)量，在必要的情況下可以將這一數(shù)量降至最低，這樣能夠使得中性點不穩(wěn)定過電壓現(xiàn)象出現(xiàn)概率降低，最后，系統(tǒng)還可以對無間隙的避雷器進行應用，使得系統(tǒng)能夠保持中性點的穩(wěn)定性。

3.2斷開兩相接地短路過電壓的防止措施

在進行小電流接地系統(tǒng)的應用過程中，相關的工作人員應該避免消弧線圈出現(xiàn)只安裝在一路進出線路的電廠當中，這樣就能夠使得斷開兩相接地短路過電壓現(xiàn)象出現(xiàn)概率降低，另外為了使得系統(tǒng)不產(chǎn)生破壞的現(xiàn)象，還需要對避雷器來進行應用。

3.3線路碰線過電壓的防止措施

這種現(xiàn)象是在實際的電網(wǎng)運行過程中發(fā)生的，但是這種現(xiàn)象對于實際電網(wǎng)的影響并不會很大，一般來說，這種故障是不會造成停電事故的，相關的工組人員可以增大不同線路之間的距離，使得系統(tǒng)中的各個部分都能夠穩(wěn)定的在電網(wǎng)中進行工作。

4接地系統(tǒng)選線研究

4.1選線原理

（1）中性點不接系統(tǒng)選線。當檢測到供電系統(tǒng)母線發(fā)生故障，導致該段母線零序電壓值升高的時候，需要進一步檢測該段母線負荷出線的零序電流值，將檢測出的電流選擇三組最大值取平均值，并選擇最小值取平均值，將兩組平均值進行比較，并對比相位關系，如果相位符合零序電壓超前零序電流90°，則選線時按照出線選擇，如果零序電流超前零序電壓90°，則選線時按照母線選擇。（2）中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)選線。根據(jù)電力行業(yè)相關標準要求，對于3～l0kV的電網(wǎng)系統(tǒng)中，如果發(fā)生單相對地短路故障時，故障電流值超過30A的情況，系統(tǒng)中性點需要經(jīng)過消弧線圈接地;而對于3～l0kV架空線路供電系統(tǒng)以及所有的35kV、66kV等級的供電網(wǎng)絡，如果發(fā)生單相對地短路故障時，故障電流值超過10A的情況，需要中性點經(jīng)過消弧線圈接地。當中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相對地短路故障時，可以通過在消弧線圈暫時并聯(lián)一組有效電阻的方式，使發(fā)生故障位置瞬時產(chǎn)生較大的有功分量，利用此時的有功分量電流值作為選線依據(jù)。當故障點對地電弧完全消除以后將電阻切除。當所并聯(lián)的電阻形成的有功分量足夠大時，就可以滿足選線目的。

4.2小電流接地選線裝置

根據(jù)選線原理的不同可以將小電流接地選線裝置分為兩種形式：零序電流電壓法和激勵法。零序電流電壓法進行選線的原理是利用系統(tǒng)零序電壓和零序電流的特征為依據(jù)進行選線的。也就是對于發(fā)生單相對地短路故障的系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的零序電壓以及零序電流數(shù)值和相序關系進行選線。關于零序電流電壓法選線裝置，當檢測到故障位置零序電流最大值，將數(shù)值與零序電流幅值進行比較，進而判斷出故障線路。激勵法選線裝置使用時需要額外使用耦合設備，利用耦合設備向電網(wǎng)外加特殊信號，信號作為電壓互感器副邊的輸入信號，經(jīng)過互感器耦合作用經(jīng)由原邊進入母線進入接地線路，最終匯入接地故障點，電網(wǎng)發(fā)生接地故障的線路就會有電流信號，而沒有發(fā)生對地短路的線路不存在電流信號。根據(jù)上述原理，在電網(wǎng)中每條線路進行信號檢測，當主機沒有檢測到電流信號時，就可以判斷該條線路正常，如果檢測到電流信號，那么該條線路就是故障線路。

結語

通過本文對小電流接地系統(tǒng)單相接地故障和其選線工作的分析，從本文的闡述中也可以看出，小流接地系統(tǒng)有著電流較小的特點，這個特點也使得小流接地系統(tǒng)在電網(wǎng)領域中有了一席之地，但是在實際的應用中小電流接地系統(tǒng)的運用依然存在很對的不足之處，因此，在今后的小電流接地系統(tǒng)發(fā)展中，工作者要積極的對其進行優(yōu)化，不斷解決其中所存在的問題。

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