10kV配电线路单相接地故障.PDFVIP

10kV 配电线路单相接地故障 电力系统可分为大电流接地系统(包括直接接地、经电抗接地和低阻接地) 、 小电流接地系统(包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地) 。我国 3～66 kV 电力 系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系 统。 在小电流接地系统中，单相接地是一种常见故障。10 kV 配电线路在实际运 行中，经常发生单相接地故障，特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单 相接地故障更是频繁发生。黑龙江省龙沙供电局，2005 年的 24 次异常中，单相 接地故障占了 7 次，2006 年的 31 次异常中，单相接地故障占 8 次。发生单相接 地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称， 因而不影响对用户的连续供电，系统可运行 1～2 h，这也是小电流接地系统的最 大优点;但是，若发生单相接地故障后电网长时间运行，会严重影响变电设备和 配电网的安全经济运行。 1 单相接地故障的特征及检测装置 1.1 单相接地故障的特征 中央信号：警铃响，“某千伏某段母线接地”光字牌亮，中性点经消弧线圈 接地系统，还有 “消弧线圈动作”光字牌亮; 绝缘监察电压表指示：故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全接地) ，另 两相电压升高，大于相电压(不完全接地)或等于线电压(完全接地) ，稳定性接地 时电压表指针无摆动，若电压表不停地摆动，则为间歇性接地; 中性点经消弧线圈接地系统，装有中性点位移电压表时，可看到有一定指示 (不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)消弧线圈的接地报警灯亮; 发生弧光接地时，产生过电压，非故障相电压很高，电压互感器高压保险可 能熔断，甚至可能烧坏电压互感器。 1.2 真假接地的判断 电压互感器一相高压熔断器熔断，发出接地信号。发生接地故障时，故障相 对地电压降低，另两相升高，线电压不变。而高压熔断器一相熔断时，对地电压 一相降低，另两相不会升高，线电压则会降低。 用变压器对空载母线充电时，断路器三相合闸不同期，三相对地电容不平衡， 使中性点位移，三相电压不对称，发出接地信号。这种情况只在操作时发生，只 要检查母线及连接设备无异常，即可以判定，投入一条线路或投入一台所用变压 器，即可消失。 系统中三相参数不对称，消弧线圈的补偿度调整不当，倒运行方式时，会发 出接地信号。此情况多发生在系统中倒运行方式操作时，经汇报调度，在相互联 系时，了解到可先恢复原运行方式，消弧线圈停电，调整分接开关，然后重新投 入，倒运行方式; 在合空载母线时，可能激发铁磁谐振过电压，发出接地信号。此情况也发生 在倒闸操作时，可立即送上一条线路，破坏谐振条件，消除谐振。 1.3 检测装置 对于绝缘监察装置，通常采用三相五柱式电压互感器加上电压继电器、信号 继电器及监视仪表构成。它由五个铁芯柱组成，有一组原绕组和二组副绕组，均 绕在三个中间柱上，其接线方式为 Ynynd 。这种接线的优点是：第一副绕组不仅 能测量线电压，而且还能测相电压;第二副绕组接成开口三角形，能反映零序电 压。当网络在正常情况下，第一副绕组的三相电压是对称的，开口三角形开口端 理论上无电压，当网络中发生单相金属性接地时(假设 A 相) ，网络中就出现了零 序电压。网络中发生非金属性单相接地时，开口两端点间同样感应出电压，因此， 当开口端达到电压继电器的动作电压时，电压继电器和信号继电器均动作，发出 音响及灯光信号。值班人员根据信号和电压表指示，便可以知道发生了接地故障， 并判定接地相别，然后向调度值班员汇报。但必须指出，绝缘监察装置是与母线 共用的。 2 发生单相接地故障的原因 导线断线落地或搭在横担上;导线在绝缘子中绑扎或固定不牢，脱落到横担 或地上;导线因风力过大，与建筑物距离过近;配电变压器高压引下线断线;配电变 压器台上的 10 kV 避雷器或 10 kV 熔断器绝缘击穿;配电变压器高压绕组单相绝 缘击穿或接地;绝缘子击穿;线路上的分支熔断器绝缘击穿; 同杆架设导线上层横 担的拉线一端脱落，搭在下排导线上;线路落雷;树木短接;鸟害;飘浮物(如塑料布、 树枝等);其它偶然或不明原因。 3 对单相接地故障的危害和影响分析 3.1