小电流接地系统单相接地故障的危害与防范

1、小电流接地系统单相接地故障的危害与防范1. 小电流接地系统单相接地故障特性电力系统中，带电设备发生带电接地，即为接地短路故障。在小电流接地系统中，单相接地故障可分为三类：1）金属性接地；2）过渡电阻接地；3）弧光接地。1.1 金属性直接接地金属性接地是指接地故障相直接与大地相连，接触电阻为零。故障时电压向量图如图1所示，发生B相接地短路故障时，系统中性点。偏移至接地点，系统参考点发生变化。因此故障相相电压降为零，而非故障相电压上升为原电压的倍。（如图1）1.2 过渡电阻接地过渡电阻接地则是指故障相经一过渡电阻与大地相连，接触电阻不为零，此时系统中性点也发生了相应偏移。与金属性直接接地故障类似，

2、此时故障相电压降低但不为零，非故障相电压也随之发生变化一般会有所升高，各相间电压仍然维持不变。1.3 弧光接地弧光接地短路故障与过渡电阻接地形式相似，是指带电部位与地之间形成电弧，常因系统中出现过电压或在绝缘薄弱点将空气击穿而形成。小电流接地系统中，故障相电压电流相位关系以及非故障相电压电流相位关系会有所不同，这是小电流接地系统一种重要电气特性。如下图所示，故障发生时，系统因分布电容而广泛分布零序性质电容电流，主要有以下三个特点：1. 流过故障线路电流3i0等于非故障线路对地电容电流之和。2. 故障线路的零序电流滞后于零序电压90，非故障线路零序电流超前于零序电压90。3. 故障电流大小为全系

3、统接地电容电流之和，且相位超前零序电压90。4. 流过故障线路的零序电流为零，零序保护失效。（如图2、图3）2. 小电流接地系统单相接地故障的危害一般情况下，系统接地故障后还可以持续运行12h,这是小电流接地系统的最大优点。然而故障后非故障相电压会随之升高，因而维持运行的时间有限。系统长期过压运行，势必会导致薄弱环节绝缘恶化，进而发展成为相间短路，事故扩大影响用户供电。2.1 对变电设备的危害故障相电压互感器铁芯将严重饱和，输电线路将承载数倍正常额定电压，配电线路发生单相接地故障后，非故障相电压升高至倍，非励磁电流会大幅增加。同时增加输电线路负担，危害输影响输变电设备运行寿命，严重时还会导致绝

4、缘击穿造成更大的事故。2.2 对配电设备的危害小电流接地系统单相接地故障发生后，尤其是弧光接地短路故障，弧光接地过电压极易导致绝缘子、避雷器及熔断器等绝缘击穿，造成严重的短路事故。2.3 对供电可靠性的危害小电流接地系统单相接地故障一旦发生，输电网的正常供电网络就会被损坏，配电网供电稳定性将受到极大威胁。3. 单相接地故障处理小电流接地系统往往因供电网络复杂、负荷分支广泛等因素导致故障点查找困难，尤其涉及到一些不可断电负荷，接地故障点的排查更是难上加难。3.1 接地选线装置接地选线装置目前已广泛应用于小电流接地系统中，然而因配电网复杂的电气网络参数，查找结果往往并不准确，可供参考。目前应用比较

5、广泛的基于所采集的电气量的不同，大体上可分稳态分量法、暂态分量法、注入信号法三种。3.2 人工查找人工查找通过拉路测量，逐步缩小故障范围。3.3 馈线自动化馈线自动化即是将人工查找法用智能自动装置来代替利用装置自带逻辑进行自动拉路判断。4. 单相接地故障防范根据小电流接地系统中接地故障的特点，可有以下积极措施对其加以防范。5. 1）消除自然环境障碍。在运行过程中，应加强对配电网线路，尤其是户外线路和设备的巡查力度，及时发现不利自然条件并加以整改。6. 2）加强维护力度，做好预试检查工作，提前发现系统绝缘薄弱部分。7. 3）利用消谐装置。在电压互感器中性点增设消谐装置，可有效防止单相接地故障时电压互感器铁芯严重饱和，从而避免谐振过电压导致互感器烧损。8. 4）可在系统中必要部分装设弧光保护装置，利用电弧光感应传感器及时切除弧光接地故障点。9. 5）此外，可通过改善通风、增设除湿设备、做好设备卫生清洁以及做好防止小动物措施等方法来改善一次设备运行环境。结语：本文通过对小电流接