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不接地系统单相接地故障的判断及寻找 (丰镇发电厂，内蒙古 丰镇 012100) 摘 要：详细分析和介绍了 35kV及以下不接地系统单 相接 地故障的现象、判断方法、寻找方法及注意事项，对 该类系统的安全运行有指导意义。 关键词：不接地系统；单相接地；故障判断；寻找 中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1007 6921(XX)23011602 在 35kV及以下不接地系统中，单相接地故障发生的频 率最高。故障发生后，非故障相对地电 压最高可达到相电 压的 倍，对设备绝缘造成了严重威胁。特别是发生间隙性 电弧接地时 ，接地相对地电压升高至相电压的 2.53 倍， 这种过电压对系统的安全威胁更大，可能使其 中的一相绝 缘击穿，发展成为两相接地短路，因此，有必要对这一故 障进行分析和探讨，下 面以丰镇发电厂水源地 10kV系统 为例进行阐述。 1 接地故障的现象 警铃响，“接地”光字牌亮；对地绝缘监察电压三相 不平衡。若为间隙性接地，绝缘监察电 压指示往复摆动， 接地信号频繁发生(即接地光字不规律闪光，警铃复归后又 报警)；如所 带负荷为交流接触器(或磁力起动器)控制的 380V电动机，有可能跳闸(因 220V控制回路电 压降低后不 能自保持)。 2 接地故障的判断 在 35kV及以下接地系统中，有时接地现象的发生，不 一定真正发生了接地故障，而只发生了 “假接地”信号。 为此就必须对发出的接地信号进行分析和判断，确定是否 发生了真正接地 ，以避免大量的设备倒闸操作和兴师动众 的查线。 2.1 “假接地”现象 2.1.1 “假接地”现象的发生。电压互感器的非线性 电感容易与该系统的电容形成 LC谐振 ，在母线充电、切 除部分线路和母线负荷投退时，以及单相接地故障的消失 等，都有可能激 发起 LC谐振，(如丰镇发电厂水源地 6KV 母线在充电时，经常发生接地信号，经检查无接地 故障点)。 谐振的发生，使系统中性点位移产生零序电压，从而使接 电压互感器相对的产生 过电压，这时就发出了接地信号。 2.1.2 “假接地”现象的特征。电压互感器对地过电 压的产生，使零序电压可能是基波电 压，也可能是分频电 压，或是高频电压，在它们的作用下，产生的对地相电压 的变化虽然都 有各自的特点，但它们有一个共同点，就是 至少有一相的对地电压升高，并超过线电压。所 以，在操 作时(或接地故障消失时)，若出现接地信号，且一相、二 相或三相对地电压超过 线电压，则均属谐振所至，而并非 真正发生了接地故障。(谐振的发生一般都会在短时间内 衰减消失，否则要采取一定措施)。 2.2 线路一相断线(或电压互感器一次熔丝熔断) 线路一相断线(或电压互感器一次熔丝熔断)后，加在 电压互感器上的电压只有两相，其向 量相差 1200，合成结 果出现三倍的零序电压。既有零序电压，铁芯中就有零序 磁通。在零序 磁通的作用下，二次开口三角端头就产生零 序电压，同样发出接地信号，如线路联接点接触 不良，发 生间断性断线，发出的接地信号也类似于间隙性接地故障。 其实这也是一种“假接 地”现象，容易造成值班人员误判 断。 线路一相断线(或电压互感器一次熔丝熔断)发生的信 号特征是：一相对地为零或近似于零 ，另两相的电压不升 高。 断相要比接地的危害大的多，发生线路一相断线后， 要立即停运该系统的转机负荷，以免因 缺相将电动机烧毁。 原丰镇发电厂水源地 10kV线路用跌落保险器分段和分支线 提接，经常出 现断相故障，大风等恶劣气候更甚，曾多次 烧毁电动机，改换为用油开关(或隔离开关)分 段和提接后， 杜绝了这一现象的发生。 电压互感器高压熔丝的更换，要先将电压互感器的一 次隔离开关拉开，工作人员需戴护目眼 镜、戴绝缘手套、 穿绝缘靴，做好防静电的安全措施。 2.3 单相接地故障 一次系统发生单相接地后，中性点发生位移，一次侧 产生了零序电压，零序电压产生了零序 磁通，在零序磁通 的作用下，开口三角形产生零序电压，另一二次绕组产生 不对称的三相对 地电压，从而接地信号发生，绝缘监察三 相电压表指示不平衡。 单相接地故障的特征：金属性接地：故障相电压为零， 非故障相电压等于线电压；非金属性 接地：一相(或两相) 电压低，但不为零；另二相(或一相)电压高，接近并低于 线电压。 3 接地相的确定 线路发生接地后，运行值班员要根据绝缘电压指示情 况对接地相进行确定，然后和寻线人员 对接地点进行寻找。 能否准确判断出接地相，将直接影响到接地点的寻找速度。 如果一相电压指示为零，另两相指示为线电压，那么 指示为零的一相一定为接地相。除此而 外，就不能简单的 把电压最低的一相认为为接地相，这样的认为是没有根据 的。经理论分析 和实践验证，绝缘电压最高相的下一相为 接地相，按照相序推算，如 A相最高，那么 B相发生 了接 地；如 B相最高，那么 C相发生了接地。 下面用逆推法进行简单论证： 740)this.width=740“ border=undefined 上面的三种情况具有普遍性，即只要 A相发生接地，C 相的对地电压就最高，所以说对地电压 最高一相的下一相， 一定是接地相。 4 接地故障的寻找 接地故障的允许时间，应根据系统的绝缘水平进行具 体规定，但一般不得超出 2h。接地故障 的寻找和隔离要尽 可能迅速，如在规定时间内不能找到接地点，应将系统全 部停运，以免设 备绝缘损坏引发事故。 4.1 接地寻找的方法和顺序 4.1.1 对室外设备，要根据下雨、刮风、下雪等气候 现象进行分析；对室内设备要根据用 电设备有焦味，室内 漏汽、漏水等现象进行分析。变电站值班员对站内设备进 行检查，并通 知用户对所属设备进行检查，寻线人员对有 怀疑的线路段进行检查。 4.1.2 对系统进行拉路寻找，应先拉刚启动和有怀疑 的设备。拉路寻找必须在同一时间进 行单一操作，如母线 上的某条线路(或线路上的某一用户)切除后，接地现象消 失，可基本 确定接地点在这条线路(或这一用户)，确定后 将其隔离。如切除后接地现象不消失，应及 时恢复对该线 路(或用户)供电。对有自动合闸装置的线路进行瞬时停运， 可观察其是否接 地(但带重要转机负荷的一般不允许随便 拉闸，如丰镇发电厂水源地 10kV线路带有升压泵和 深井 泵电动机，如突然停电后，将造成深井泵大面积停运，中 断供水，产生的水锤也将对水 工设备将造成直接威胁。) 4.1.3 对有双母线运行或母线分段运行的变电站，可 将有故障现象母线上的负荷全部倒至 另一段母线，用以鉴 定母线和电压互惑器是否存在接地故障。 4.1.4 对环形供电系统、两端或多端供电系统，应解 列运行，采用分割系统法尽量缩小接 地故障范围，便于故 障点的寻找。 4.1.5 对于有双回供电线路的重要用户群(如丰镇发电 厂水源地深井泵群)，如在允许时间 内不能找到故障点， 要将故障线路上的用户倒至正常线路运行，在倒闸操作过 程中，必须谨 慎小心，在同一时间内必须进行单一操作， 一旦正常线路发生接地，应立即将最近倒过来的 用户切除， 保证正常线路的运行(双母线供电的重要线路群同理)。 4.2 寻找接地点的注意事项 4.2.1 在进行寻找接地点的倒闸操作中或巡视配电装 置时，值班人员应穿上绝缘靴，戴绝 缘手套，不得触及接 地金属物。否则，室内不得接近可疑设备 4m以内，室外不 得接近 8m以内 。 4.2.2 在进行寻找接地点的每一操作项目后，必须注 意观察绝缘监视信号及表计的变化和 转移情况。 4.2.3 在进行寻找接地点的倒闸操作时，应严格遵守 倒闸操作原则，避免发生误操作。只 用隔离开关分段和提 接的线路，不得用隔离开关进行拉路寻找和隔离接地故障 点操作，以免 操作时拉弧引起线路短路。 4.2.4 在采用分割系统法寻找接地故障时，应考虑到： 保持功率的