《10kV配电网人工单相接地试验技术规范》

T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CECXXXX—20XX

10kV配电网人工单相接地试验技术规范

Technicalspecificationforartificialsingle-phasegroundingtestson10kV

distributionnetworks

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（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国电力企业联合会发布

T/CECXXXX—20XX

目  次

前  言.............................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4试验环境条件.......................................................................3

5试验电路及设备.....................................................................3

6试验方法...........................................................................7

7安全措施...........................................................................9

附录A（资料性附录）基于大功率晶闸管的电弧接地模拟设备..............................10

I

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10kV配电网人工单相接地试验技术规范

1范围

本文件规定了在10（6）kV配电网进行人工单相接地试验应遵循的条件、试验电路及设备、试验方

法和安全措施。

本文件适用于10（6）kV小电流接地系统的人工单相接地。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅所注日期的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文

件。

GB311.1-2012高压输变电设备绝缘配合

GB/T1984高压交流断路器

GB/T11022—2011高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

GB/T16927.1高压试验技术

GB/T18037带电作业工具基本技术要求与设计导则

GB/T18857配电线路带电作业技术导则

GB20840.2互感器第2部分电流互感器的补充技术要求

GB20840.3—2013互感器第3部分电磁式电压互感器的补充技术要求

GB/T26864电力系统继电保护产品动模试验

GB/T50064交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范

GB50149电气装置安装工程母线装置施工及验收规范

DL/T401高压电缆选用导则

DL409电业安全工作规程（电力线路部分）

DL/T486高压交流隔离开关和接地开关

DL/T593高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

DL/T620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合

DL/T780—2001配电系统中性点接地电阻器

DL/T866—2015电流互感器和电压互感器选择及计算规程

DL/T872小电流接地系统单相接地故障选线装置技术条件

3术语和定义

1

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下列术语和定义适用于本文件。

3.1

小电流接地系统systemwithasmallsingle-to-groundfaultcurrent

中性点不接地、经消弧线圈或经高阻接地的电力系统。

3.2

接地电阻器groundingresistor

接入馈线任一相与地之间，模拟单相接地过渡电阻的大功率电阻器。

3.3

控制保护设备controlprotectionequipment

单相接地试验中，控制试验设备（如开关等）和测量系统工作、同步、故障跳闸及工况指示等所用

的设备。

3.4

电弧接地arcgrounding

有燃弧发生的接地现象。

3.5

间歇性电弧接地intermittentarcgrounding

电弧熄灭和重燃相互交替的电弧接地。

3.6

放电相位dischargephase

单相接地试验中，间隙击穿时间隙上电压的相位（以正弦表示），亦此刻接地相对地电压的相位。

3.7

电弧接地模拟设备arcgroundingsimulator

接入馈线一相与地之间，产生电弧接地现象的设备。

3.8

控制放电相位的间歇性电弧接地试验Intermittentarcgroundingtestwithacontrolleddischarge

phase

一种间歇性电弧接地试验，当间隙上电压相位为某一值时，使间隙中产生电弧。

3.9

不控制放电相位的间歇性电弧接地试验Intermittentarcgroundingtestwithanuncontrolled

dischargephase

2

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不对放电时间隙上电压的相位进行控制，放电相位取决于间隙自然击穿的间歇性电弧接地试验。

3.10

控制放电相位的稳定电弧接地试验Continuousarcgroundingtestwithacontrolleddischarge

phase

一种持续性电弧接地试验，当间隙上电压相位为某一值时，使间隙中产生电弧。

3.11

不控制放电相位的稳定电弧接地试验Continuousarcgroundingtestwithanuncontrolled

dischargephase

不对放电时间隙上电压的相位进行控制，放电相位取决于间隙自然击穿的持续性电弧接地试验。

3.12

控制放电相位的无电弧接地试验Groundingtestwithcontrolleddischargephase

一种无电弧接地试验，当电压相位为某一值时，控制单相接地试验回路导通，发生单相接地。

3.13

不控制放电相位的无电弧接地试验Groundingtestwithuncontrolleddischargephase

一种无电弧接地试验，不对单相接地故障发生时的电压相位进行控制。

3.14

永久性单相接地试验Permanentsingle-phasegroundingtest

单相接地后人工修复前一直保持接地状态的试验。

3.15

瞬时性单相接地试验Instantaneoussingle-phasegroundingtest

单相接地持续一段时间后将系统恢复到正常状态的试验。

4试验环境条件

4.1试验应在如下环境进行：

a)环境温度：-5℃～40℃；

b)相对湿度：5%～80%；

c)大气压力：86kPa～106kPa；

d)海拔高度：低于1000m。

注：如果试验地点海拔高于1000m，试验设备绝缘水平应按照GB311.1-2012附录B进行修正。

4.2试验应在没有雷、雨、雪、大雾天气下进行，风力大于10m/s时，不宜进行试验。

3

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4.3测试过程中若遇天气突然变化，有可能危及人身或设备安全时，应立即停止工作，尽快恢复设备

正常状况，或采取临时安全措施。

5试验电路及设备

5.1试验电路

将隔离开关、电流互感器、断路器、电弧接地模拟设备、人工断口、接地电阻器串联接入10kV馈

线某相与地之间，隔离开关与断路器之间接入单相对地电压互感器；接入相应的控制保护设备，形成如

图1所示电路。

图1人工单相接地试验电路图

5.2断路器

宜选用真空断路器，且应符合以下要求：

a)额定电压为12kV。

b)额定频率为50Hz。

c)额定绝缘水平应符合GB/T11022—2011中4.3的规定。

d)额定电流应大于被测配电网系统单相接地电容电流的1.25倍。

e)额定短路开断电流交流分量有效值应大于试验时被测配电网的两相短路电流，直流分量时间常

数为45ms。

f)额定短时耐受电流等于额定短路开断电流。

g)额定峰值耐受电流等于2.5倍额定短时耐受电流。

h)额定短路持续时间为2s。

5.3隔离开关

除额定短路开断电流外，其它参数应与5.2所规定的断路器的参数相同。

5.4电压互感器

应符合以下要求：

a)额定一次电压应为10/3kV。

b)额定二次电压应为100/3V。

4

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c)额定绝缘水平应符合GB20840.3—2013中5.3的规定。

5.5电流互感器

应符合以下要求：

a)额定一次电压应为10/3kV。

b)额定一次电流应与断路器的额定电流匹配，且应符合DL/T866—2015中3.2.2的规定。

5.6电弧接地模拟设备

电弧接地模拟设备由间隙和电子控制开关组成。根据控制保护设备的指令，间隙中产生稳定或间歇

电弧。电弧接地模拟设备应符合以下要求：

a)额定电压：12kV。

b)额定频率：50Hz。

c)额定电流：不小于30A。

d)间歇性电弧放电时序如图2所示，其中t1为燃弧时间，t2无弧时间，t1+t2为一个“燃弧-无弧”

循环时长，在一次间歇性电弧放电试验中共进行n个“燃弧-无弧”循环。

e)自动跟踪接地相电压频率和相位。

f)放电相位调节范围应为30°～150°和210°～330°。

g)燃弧时间t1、无弧时间t2和燃弧-熄弧循环次数n可控。

图2间歇性电弧放电时序图

5.7接地电阻器

接地电阻器包含一系列可切换的电阻元件。这些电阻元件可串联、并联或混联（既有串联也有并联）

成一个等效电阻R，对R的要求如下：

a)额定电压为12/3kV。

b)额定频率为50Hz。

c)R的调节范围宜为50～5000Ω。

12

I

d)持续运行时间不少于5s。额定短时发热电流应不小于I，22kA。其中f=50Hz，

3R1/(2fC)

R为电阻器电阻值，；C为系统对地电容，F。

5

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e)接地电阻器性能应符合DL/T780-2001中4.4的规定。

5.8连接导线

连接导线用于连接被试线路接地相与试验设备，应符合以下要求：

a)应为单芯电缆。

b)额定电压应不小于8.7kV。

c)缆芯标称截面积不小于25mm2。

d)电缆端头通过线夹与线路导体连接，线夹规格应与试验线路的导线截面相匹配。

5.9接地线

应符合以下要求：

a)应采用有透明护套的多股软铜线和专用线夹。

b)截面积应满足装设地点短路电流的要求，且不小于25mm2。

5.10人工断口

人工断口结构如图3(a)所示。一段软导线一端接电弧接地模拟设备，另一端接一长绝缘杆头部，试

验人员手持绝缘杆尾部，如图3(a)。试验前，试验人员将绝缘杆的头部的软导线与接地电阻器的连接线

搭接，将绝缘杆的尾部倚靠地面，如图3(b)。当确认电弧接地模拟设备不带电时，运行人员将绝缘杆的

头部的软导线可靠接地，如图3(c)，此时可安全更改接地电阻器的电阻元件。

（a）（b）（c）

图3人工断口

(a)人工断口结构(b)人工断口闭合(c)人工断口断开并将高压侧接地

当软导线连接电弧接地模拟设备和接地电阻器时（图3（b）），软导线对地距离不小于20cm。

5.11控制保护设备

应具备以下功能：

a)控制试验断路器分、合闸操作。

b)控制瞬时性接地和永久性接地的发生时序。

c)遥控操作方式，遥控操作距离应不小于5m。

d)试验紧急中止。

e)过流保护。

5.12辅助工作电源

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应符合以下要求：

a)直流单相220V电源，容量满足试验正常进行，电压纹波系数不大于5%。

b)交流单相220V电源，频率50Hz，容量满足试验正常进行，谐波含量不大于5%。

5.13接地点

试验时接地电阻器应可靠接地，要求如下：

a.如在变电站外将接地电阻器接地，需设置临时接地体，接地体的接地电阻不大于15Ω。

b.如在变电站内将接地电阻器接地，可将接地电阻器直接与变电站地网连接。

6试验方法

6.1试验类型

单相接地试验分两大类，即有电弧单相接地试验和无电弧单相接地试验。

对于有电弧单相接地试验，有以下组合：

a)按照电弧是否连续，分为稳定电弧接地试验和间歇性电弧接地试验；

b)按照是否控制放电相位，分为控制放电相位的接地试验和不控制放电相位的接地试验；

c)按照单相接地持续时间，分为瞬时性单相接地试验和永久性单相接地试验。

对于无电弧单相接地试验，有以下组合：

a)按照是否控制放电相位，分为控制放电相位的接地试验和不控制放电相位的接地试验；

b)按照单相接地持续时间，分为瞬时性单相接地试验和永久性单相接地试验。

以上组合构成12类单相接地试验。

在每类型单相接地试验中，R取值为0、50~5000。

单相接地试验类型汇总见表1。

表1单相接地试验类型

有电弧无电弧

间歇电弧稳定电弧

控制相位（6.3）（6.5）（6.7）

不控制相位（6.4）（6.6）（6.8）

瞬时（6.9）、永久（6.10）

R=0（6.11）、50~5000

6.2通用内容

在所有类型单相接地试验中，首先进行如下步骤：

a)按图1接线。

b)在保护设备中，设定过流保护为零时限速断保护。

c)调节接地电阻器阻值R。

6.3控制放电相位的间歇性电弧接地试验

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a)设定放电相位。

b)设置t1、t2、n。

c)设置断路器的处于合闸状态时长t，t>n(t1+t2)。

d)合隔离开关。

e)遥控合断路器。

f)电弧模拟装置产生电弧，系统发生单相接地，开始第1个“燃弧-无弧”循环。之后自动进行第

2、第3、…、第n个循环。

g)到时间t，断路器自动跳开，一次单相接地试验结束。

6.4不控制放电相位的间歇性电弧接地试验

在6.3中，设置放电相位等于0°，其它同6.3。

6.5控制放电相位的稳定电弧接地试验

6.5.1方法1（断路器首先跳闸）

a)设定放电相位。

b)仅设置t1，无需设置t2、n。

c)设置断路器的处于合闸状态时长t，t<t1（即在断路器跳闸时，间隙仍在第一次燃弧过程中）。

d)合隔离开关。

e)遥控合断路器。

f)电弧模拟装置产生电弧，系统发生稳定单相接地。

g)到时间t，断路器自动跳开，一次单相接地试验结束。

6.5.2方法2（间隙首先熄弧）

在6.3中，设置n=1（即在间隙中仅产生一次电弧放电），其它同6.3。

6.6不控制放电相位的稳定电弧接地试验

在6.5.1中，设置放电相位等于0°，其它同6.5.1。

6.7控制放电相位的无电弧接地试验

旁路电弧接地模拟设备中的间隙，保留电子控制开关，单相接地时的电压相位取决于电子控制开关

的合闸相位，其它同6.3。

6.8不控制放电相位的无电弧接地试验

旁路整个电弧接地模拟设备，单相接地时的电压相位等于断路器的随机合闸相位，其它同6.4。

6.9瞬时性单相接地试验

设置单相接地时长（t、n(t1+t2)两者中较小者）小于被测对象瞬时性单相接地故障的处理时间，其

它见6.3~6.8中相应试验。

6.10永久性单相接地试验

设置单相接地时长大于被测对象永久性单相接地故障的处理时间，其它见6.3~6.8中相应试验。

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6.11金属性单相接地试验

将旁路接地电阻器旁路，其它见6.3~6.10中相应试验。

7安全措施

安全措施应符合DL409的规定，还应符合以下要求：

a)试验前必须进行现场勘察。

b)试验前应确保断路器保护功能正常，断路器的机构机械特性合格。

c)如采用临时接地体，接地电阻符合