浅谈小电流接地系统单相接地故障的处理

第一篇：浅谈小电流接地系统单相接地故障的处理

小电流接地系统发生单相接地

故障的处理

姚玉军

伊犁电力有限责任公司

2010-11-29

小电流接地系统发生单相接地故障的处理

[内容摘要]：针对我们常见的小电流接地系统的单相接地故障的现象进行判断、分析及处理，通过分析，作出正确判断，缩短查找处理接地故障的时间，提高值班人员处理问题的能力，确保系统安全稳定运行，保证对用户可靠供电。

[关键词]：单相接地熔断器线电压相电压

小电流接地系统最大的优点是供电可靠性高，既在发生单相接地故障时，并不破坏系统电压的对称性，且故障电流值较小，不影响对用户的连续供电，因而系统可运行1-2小时。但长期运行，由于非故障的两相对地电压升高候 3 倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，必须及时找到故障线路予以切除。

1．故障现象判断与分析

1.1绝缘监视装置自身故障判断

1.1.1电压互感器熔断器一相熔断的现象与判断

如果电压互感器高压侧A相熔断器熔断时，A相电压指示下降,另两相电压为正常值。低压侧A相熔断器熔断时，则A相电压指标为零,另两相电压为正常值。

1.1.2 电压互感器熔断器两相熔断的现象与判断

高压熔断器两相熔断时，熔断的两相相电压很小或接近于零，未熔断的一相电压接近于正常相电压。熔断器熔断的两相相间电压为零(即线电压也为零)，其它线电压降低，但不为零。

低压熔断器熔断两相时，熔断的两相相电压降低的为零，未断的一相电压正常，熔断器熔断的两相间电压为零，其它线电压降低，但不为零。

1.1.3 电压互感器高压侧中性线断线的现象与判断

1.1.3.1电压互感器高压侧中性线断线时的主要现象是三相对地电压表不反映电网的运行状态，电网三相对地电容不平衡时，三相对地电压表指示是三相一致的，线路发生单相接地时三相对地电压表的指示是三相平衡的。

1.1.3.2 绝缘监视电压互感器的低压侧中性点断线时当电网发生单相接地，三相对地电压指示是平衡的，不反映电网有单相接地，失去监视电网三相对地绝缘状态的作用，开口三角绕组有电压，有接地警报。

1.2线路出现单相断线

1.2.1线路出现单相断线

运行中的线路断线、线路上装的熔断器熔断一相或两相断开，分两种情况：一种是断线的线路在供电侧接地，这种情况的查找方法与一般查找接地线路的方法相同；另一种情况是线路断线不接地，这种断线也同样引起电网三相对地电压不平衡，出现电网接地信号，但与线路单相接地的区别是，电网三相对地电压一相升高另两相降低，配变出现缺相，而线路单相接地，则电网三相对地电压表现为两相升高，一相降低。

1.2.2 线路两相断线的现象与判断

线路发生两相断线时，电网三相对地电容平衡状态被破坏，发生三相对地电压不平衡，变电站出现接地信号，当断线相导线在电源侧接地时，接地相对地电压降低，其它相升高；当断线相导线不接地时，断线相对地电压升高，另一相降低，现象酷似单相接地，但与单相断线的单相接地根本区别是该线路供电的用户全部停电。

1.2.3 两条线和多条线接地的现象与判断

1.2.3.1两条线同名相接地。两条配电线同名相发生接地时，绝缘监视一相对地电压表指示不平衡，出现接地信号，变电站值班员安顺拉逐条选切线路时，应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化，若全选切一遍，三相对地电压指示没有变化，说明不是线路有单相接地故障，是变电站内设备接地。若全选切一遍三相对地电压指示有变化时，应考虑有两条配电线同相发生单相接地故障。

1.2.3.2两条线异名相接地，这种故障多数发生在雷雨，火风、高寒和降粘雪的天气，主要现象是同一母线供电的两条线同时跳闸或只有一条线跳闸，跳闸时电网有单相接地现象。若两条线都跳闸，电网接地现象消除；若两条线只有一条跳闸时，电网仍有接地现象，但单送其中一条时电网单相接地相别发生改变，这时判断的必要依据。

1.2.3.3多条线同名相接地的现象与判断。多条线同名相接的是指同一母

线供电的两条以上的线路发生的同名相接地，这种现象一般只发生在三角排列的线路下粘雪的情况。多条线同名接地时，电网三相对地电压不平衡，出现接地信号，值班人员在选切线路时，每选切到接地线路，对地电压就发生变化，有几条线发生单相接地，三相对地电压就发生几次改变，若把这些电压有变化得线路停掉，电网接地消除，这就可判断出是三条或以上同名相接地故障。

2．小电流接地系统单相接地故障得处理

2.1处理接地故障的步骤：

2.1.1发生单相接地故障后，变电站值班人员应马上复归音响，作好记录，迅速报告当值调度和有关负责人员，并按当值调度员得命令寻找接地故障，但具体查找方法由现场值班员按运行规程规定处理。

2.1.2 详细检查站内电气设备有无明显的故障迹象，如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。

2.1.3 将母线分段运行，并列运行的变压器分列运行，以判定单相接地区域。

2.1.4 再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路，应采取转移负荷，改变供电方式来寻找接地故障点。

2.1.5 采用一拉一合的方式进行试拉寻找故障点，当拉开某条线路断路器接地现象消失，便可判断它为故障线路，并马上汇报当值调度员听候处理，同时对故障线路的断路器，隔离开关，穿墙套管设备做进一步检查

2.2 处理接地故障的要求：

2.2.1寻找和处理单相接地故障时，应作好安全措施，保证人身安全。当设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内，进入上述范围得工作人员必须穿绝缘靴，戴绝缘手套，使用专用工具。

2.2.2 为了减小停电的范围和负面影响，在寻找单相接地故障时，应先试拉充电线路、线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路，然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉，专用线路应先行通知用户。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时，可先试拉这条线路。

2.2.3若电压互感器高压熔断件熔断，不得用普通熔断件代替。必须用额

定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器。

结束语

为了减少单相接地故障给电网运行带来得不良影响，不仅要求值班人员熟悉有关运行规程。了解设备的运行状态，再实践中不断地总结经验，提高处理问题的能力，还要积极改善设备得运行条件，及时消除设备缺陷，保持设备的清洁，提高设备的绝缘水平。同时，还要加强线路的检修，维护管理，提高线路检修人员的技术水平，缩短查找处理接地故障的实践，尽快恢复对用户供电。

参考文献：

1．《电力安全工作规程》（变电部分）2009年版中国电力出版社

2．《变电运行技术问答》（第二版）1997年版中国电力出版社

作者简介：

姚玉军男1967年5月22日出生 中共党员，大专学历，2007年3月毕业于新疆大学《供用电管理》。1985年10月参加工作1999年7月军队转业2001年2月从事变电运行工作，现任220kV惠宁变电站站长 2008年获得先进工作者，参与伊犁首座220kV宁远变电站与新疆电网联网的投运工作，参与编写220kV宁远变电站运行规程和220kV惠宁变电站运行规程及标准化作业指导书、典型操作票、设备风险辨识卡。

第二篇：10kV系统单相接地故障分析及处理

10kV系统单相接地故障分析及处理

摘 要：随着社会经济的快速发展，其中10kV系统经常发生单相接地问题，影响电力系统正常运行。电力企业得到了很大进步，文章通过分析10kV系统发生单相接地故障原因及危害，总结出10kV系统单相接地故障时的处理方法及其注意事项。

关键词：单相接地故障；危害；处理；注意事项概述

电力系统在进行分类时常分大电流接地系统和小电流接地系统。采用小电流接地系统有一大优点就是系统某处发生单相接地时，虽会造成该接地相对地电压降低，其他两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可继续运行1～2小时。10KV系统无论是在供电系统还是配电系统中都应用的比较广泛，故10KV系统是否可靠安全运行直接影响到整个电力系统能否正常运行。然而10kV系统在恶劣天气条件下发生单相接地故障的机率却很大。10kV系统若在发生单相接地故障后未得到妥善处理让电网长时间运行的话，将会致使非故障相中的设备绝缘遭受损坏，使其寿命缩短，进一步发展为事故的可能得到提高，严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。因此，工作人员一定要熟知10kV系统发生接地故障的处理方法，一旦10kV系统发生单相接地故障必须及时准确地找到故障线路予以切除，以确保电力系统稳定安全运行。10kV系统发生单相接地故障的原因及危害

导致10kV系统发生单相接地故障的原因有很多，大致可以分为以下五类主要原因：

（1）设备绝缘出现问题，发生击穿接地。例如：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等。

（2）天气恶劣等自然灾害所致。例如：线路落雷、导线因风力过大，树木短接或建筑物距离过近等。

（3）输电线断线致使发生单相接地故障。例如：导线断线落地或搭在横担上、配电变压器高压引下线断线等。

（4）飞禽等外力致使发生单相接地故障。例如：鸟害、飘浮物（如塑料布、树枝等。

（5）人为操作失误致使发生单相接地故障等。

10kV系统的馈线上发生单相接地故障的危害除了使非故障两相电压升高以及可能产生的几倍于正常电压的谐振过电压引起绝缘受损危及到变电设备外，变电站10kV母线上的电压互感器也将检测到零序电流，在开口三角形上产生零序电压，电压互感器铁芯饱和，励磁电流增加，如果未能够得到及时的处理，将烧毁电压互感器，造成设备损坏、破坏区域电网的稳定，引发大面积停电事故。10kV系统单相接地故障的处理

由于采用接地变的变电站，在发生接地故障后，馈线保护可以通过零序保护跳开开关，无需进行处理。所以这里主要讲的是对于采用消弧线圈的变电站所采用的处理方法。当发生单相接地故障后，运行人员可按以下步骤进行故障处理：

当10kV系统发生单相接地后，值班员应马上检查10kV接地选线装置是否动作，10kV线路保护是否动作，在把记录做好的同时，应该报告当值调度和有关负责人员，并按当值调度员的命令寻找接地故障。在查找接地故障时，应先详细检查变电站内电气设备有无明显的故障迹象（如绝缘是否有击穿的痕迹等）。在发生接地故障的10kV系统中，若未通过查看故障痕迹来发现故障点，就需进行各线路接地故障的排查，可采用断开某条线路断路器来查看接地故障现象是否消失，从而来判断该条线路是否为故障线路的方法来确定故障线路，当确定该线路是故障线路时，要立即汇报当值调度员处理，同时要对站内的设备进行一次全面检查。若逐条线路依次进行排查后仍未找到故障线路而接地故障仍然存在时，运行值班人员可考虑是两条或多条线路同时发生了接地故障或10kV母线设备发生了接地故障，然后进行针对性的故障查找。另外，若10kV电压互感器高压侧熔断器熔断时，用于更替的熔断器除必须具有良好的灭弧性能和较大的断流能力外还需具有限制短路电流的作用，切记不得用普通熔断器来代替。在10KV系统中处理单相接地故障时的注意事项

（1）10KV系统带接地故障运行时间一般在规程中规定不得超过2小时。

（2）10KV系统带接地故障运行时，为了防止因接地故障时电压升高使电压互感器发热、绝缘损坏和高压熔断器熔断等情况发生，需加强对电压互感器的监视。

（3）在10KV系统中寻找单相接地故障时，若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时，可先拉这条线路。若未发现故障迹象，为了减少停电的范围和负面影响，应先操作有其他电源的线路，再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路，然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路，双电源用户可先倒换电源再试拉，专用线路应先行通知或转移负荷后再试拉。

（4）在10KV系统中处理接地故障时，禁止停用消弧线圈。若消弧线圈升温超过规定时，可在接地相上先做人工接地，消除接地点后再停用消弧线圈。

（5）做好详细故障记录，以便为下次出现接地故障提供参考。

参考文献

[1]董勇，李光友.10kV系统单相接地故障及处理探析[J].中国电力教育，2011，8.[2]田轶华.10kV系统单相接地故障的判断与处理[J].内蒙古科技与经济，2006，4S.

第三篇：小电流接地系统原因与分析

小电流接地系统接地的原因分析及对策

小电流接地系统特别是35KV及以下的小接地系统，由于线路分支多，走向复杂，电压等级较低，在设计施工中质量不易保证，运行中发生接地故障的几率很高。为了便于电网值班人员准确判断接地类别，及时处理故障，保证电网的安全可靠运行，提高用户电能质量。本文通过对兴义市地方电网的运行实践，从小接地系统绝缘监察装置的构成及动作原理，历年接地故障情况的统计、接地原因、故障判别及预防接地的措施等几个方面进行分析，对运行值班人员和工程技术人员有一定的借鉴作用。

1.问题提出

目前，小电流接地系统特别是35KV及以下的小接地系统，由于其线路分支多，走向复杂，电压等级较低，在设计施工中线路质量不易保证，运行中发生接地故障的几率是很高的。从我市地方电网历年来的运行统计资料来看，在小电流接地系统的接地故障中，35KV电网占8.2%，10KV电网占91.8%。本文通过笔者在实践中对电网运行工况的了解以及运行经验的总结，分析了小电流接地系统在实际运行中易引起误判的几类接地故障，在给出其原因分析的基础上着重阐述了接地故障的判别方法、处理措施及对策。相信对同行有一定的借鉴作用。

2.易引起误判的几类接地故障及其原因分析

为了便于展开下文，我们有必要首先对电网发生接地的原因作一个简单的分析。如图1,当中性点电压Uo不为0且Uo大于绝缘监察系统定值时，便有接地信号发出，而Uo

反映的是零序电压，其计算公式为：

Uo=（ùa+ùb+ùc）/3

从上式可以看出，当电网各相电压ùa、ùb、ùc不平衡时，便有中性点电压Uo产生，而电网电压的不平衡度是接地信号发生与否的关键，本文下面的论述将紧紧围绕接地故障发生的原因作具体分析。根据兴义市地方电网历年来的运行资料，我们统计了如下几类经常发生接地的情况：

2.1系统发生单相接地或两相不完全接地

此时，系统各相对地电压ùa、ùb、ùc不平衡，其相量和不为零，产生中性点位移

（如图1），致使TV二次的开口三角绕组出现零序电压而发出接地信号。

2.2系统高压侧缺相运行

根据运行经验和多次的模拟试验，当系统高压侧缺一相或两相运行时，由于各相对地电压不平衡（某一相或两相为零），其相量和不为零，产生的中性点位移致使TV二次的开口三角绕组出现零序电压而发出接地信号。

2.3系统发生谐振

由于系统中电压互感器TV的励磁电抗XL（等于ωL）过低，倒闸操作时恰遇某相电压过零值或操作手法不正确、系统接地运行时间过长等，都可能导致系统发生铁磁谐振。此时，系统三相电压是不平衡的，产生的中性点位移也会使保护动作而发出接地信号，这是在实际运行中导致接地信号误发最多的一种假接地故障。

此外，对高压设备摇测绝缘或雷电时也可能导致假接地信号发出。由于以上诸多原因，在客观上给运行人员判别接地故障带来了一定的难度。

3.接地故障判别

根据TV的接线特点，其铁芯中存在零序磁通通路，故在其二次感应电压而使保护动作而发出接地信号。对于各种接地类别的大致特点，我们有必要进行一定的归纳总结，以利电网值班人员准确地判别故障情况，采取正确方法及时消除故障。

3.1系统一相接地或两相不完全接地

此时，其相应相对地电压降低，非接地相电压升高，电压表计指示视情况不同而异。

当一相完全接地时，故障相对地电压为零，中性点位移电压为相电压，非故障相对地电压升高倍，变为系统线电压。若故障相不完全接地，则故障相对地电压大于零而小于相电压，非故障相对地电压值大于相电压而小于线电压，接地电流比完全接地时小一些。由此，我们根据图2所示绝缘监察系统所接各种表计指示即可得知系统接地情况。

3.2系统高压侧缺相运行时当系统高压侧某一相（或两相）断线或母线电压互感器某一相（或两相）高压保险熔断时，有如下具体情况：

3.2.1若绝缘监察系统（图2）采用单相电压互感器组成的Y0/Y0接线时，假设TV一次A相熔断造成缺相运行，二次a相无感应电压，按说图2中Va应无指示。但从Vab电压表串过b相，结果使电压表Vab、Va形成一串联分压回路，使得Va表计有一定指示，其值与表计内阻成正比。

3.2.2若绝缘监察系统采用三相五柱式电压互感器时，由于磁路系统互相联通，当高压侧A相保险熔断造成缺相运行时，二次a相能感应电压，Va与Vab比上述3.2.1中的分析结果高些。缺两相的分析与缺一相的分析类同。总之，系统发生缺相运行时，故障相的表计有一定指示，非故障相的表计指示不变。

3.3当系统发生谐振时发生铁磁谐振的一个显著特征就是产生过电压，我们可以从表计变化观察到系统发生谐振的情况。

3.3.1一相（或两相）表计指示降低（不为零），其余相表计指示升高，超过系统电压；或电压表计指示过头，从图2或图3中测出XJJ或YJ线圈电压可知中性点电压已位移至电压三角形外。

3.3.2三相表计指示依相序次序轮流升高，并在1.2~1.4倍相电压之间作低频摆动，约每秒一次。

3.3.3图2中Va、Vb、Vc三相表计指示远远高于线电压。

3.3.4图2中Va、Vb、Vc及Vab、Vbc、Vca表计指示同时大大超过额定值。

总之，铁磁谐振的一个显著特征是产生过电压，我们可从系统采集到的数据来进行判断。至于对高压设备摇测绝缘或雷电时接地信号误发的情况，电网值班人员可根据当时的实际情况进行简单的的判别处理，本文在此不作具体分析。

4.接地故障时的处理措施

根据笔者的运行的经验，电网发生接地时根据不同情况有如下的处理措施：

4.1在三相表计指示平衡而又发出接地信号时，应首先考虑是否电压互感器检修后极性接反。

4.2在已确认为真接地且接地频繁或接地时间较长的情况下，应制定合理的电网整改措施，因为接地故障会危及设备安全运行、造成大量的无功损耗，从而降低电压质量。实际中可针对不同情况通过对沿线杆塔、横担、绝缘子等的校正、更换以及对沿线网络旁树枝等的修剪等消除接地，并注意加强线路的运行维护管理。

4.3铁磁谐振产生的过电压会使绝缘击穿、避雷器放炮、母线电压互感器TV炸裂甚至烧毁，因此我们一定要尽量避免谐振的发生。从根本上说，安装时应着重改善TV的电磁特性（更换伏安特性不良的电磁式电压互感器以提高励磁电抗）；或在35KV及10KV系统母线电压互感器TV二次侧加装消谐电阻、消谐灯或击穿保险器，以防止并联谐振的产生。对运行值班人员来说，主要应从改变运行方式及操作手法入手，采取如下措施：

4.3.1改变运行方式时应使Xco/XL≤0.01或Xco/XL≥3（Xco为系统容抗，XL为系统感抗，主要为TV励磁电抗），使系统远离谐振区。

4.3.2操作时应尽量避免将小电流系统的消弧线圈退出运行；对110KV及以上大电流系统，如果经计算在运行过程中不要求中性点接地运行时，应在操作时先合上电源变压器中性点接地刀闸，操作完毕后再将中性点接地刀闸退出运行。

4.3.3停送电要注意操作顺序：母线停电时，先拉母线电压互感器TV，切除电感L，再拉母联断路器，送电时与此相反；当断路器断口装有均压电容时，应先合断路器，再升压，升压后如要停电，应先将电压降至零，再拉断路器；对装有母差保护的双路重要母线，当母差保护使一条母线停电时应及时拉开母联断路器的隔离开关或母线电压互感器的隔离开关，切除发生串联谐振的LC回路。

4.3.4根据运行经验，新安装或大修后投入运行的10KV及35KV系统如果频繁发生谐振，且通过上述的消谐方法都不能消除谐振时，我们应考虑其加装的消谐装置是否已损坏。若未设消谐装置，可用一只100W左右的灯泡接于TV开口三角形侧来临时代用。

4.4若为缺相运行造成接地，应对线路质量进行检查，通过核算更换一些不合格线路的线型。如缺相运行系由母线TV高压保险熔断造成，在发电厂或变电站接线和设备均无技术、质量问题的前提下，应考虑有无重新核算TV高压保险容量的必要。

4.5若雷电时频繁发生接地，应重新摇测发电厂或变电站进线避雷器的接地是否良好，发电厂、变电站内部接地网络是否满足技术要求，避雷针的保护范围是否足够，必要时采用加化学降阻剂、埋设接地体、对避雷针保护范围进行重新核算等予以消除。

4.6若对高压设备摇测绝缘时有接地信号落牌，应着重考虑一次回路接地点存在的可能性。如检修后接地线是否拆除、接地刀闸是否拉开、被摇测设备的工作接地点（如TV一次接地）或保护接地点是否已甩开等。

5.结 语

系统发生接地的具体原因是非常复杂的，随着电力系统微机综合自动化技术的发展，接地故障的判别也出现了一些新的特点，限于篇幅，本文对此不作具体分析。在实际工作中，我们应根据当时当地的实际情况，准确地区分真假接地，然后根据判断出的接地类别采用正确的方法进行处理。上文只是笔者在工作中的一点经验和心得，不妥之处还望各位同行不吝指正.TV开口三角处并联消谐电阻的选用和注意事项 引言

寒亭区供电公司110/10kV变电所，变压器中性点采用的是不接地运行方式。在主变空载投运、线路接地、非全相运行等故障时，10kV母线TV经常发生铁磁揩振，造成TV过激磁，使激磁电流急剧增大，高压熔丝熔断，导致运行和计量无法检测。目前，有关消除TV铁磁谐振的方法很多，但对于现有的电磁式TV来说，在TV开口三角处并联消谐电阻是一比较理想的方法。它具有投资省、施工安全、不停电等优点。但在安装之前，必须合理选择消谐电阻值及相关的电气参数，注意有关安全运行和TV测量精度等问题。计算消谐电阻值及相关的电气参数

(1)计算10kV TV单相在线电压作用下的励磁电抗X1m：

该公司10kV TV采用的是UNE10型，其额定容量为100VA，极限容量为400VA，一次单相直流电阻为rm=1990Ω。通过对该TV单相做开路试验得出：在173%基本二次电压(U2e=100V/3)下，二次空载励磁电流I2LC=0.206A。

对该TV一次测得单相直流电阻值rm=1990Ω。

计算在基本二次侧的励磁阻抗：

归算至一次侧的励磁阻抗Z1m：

Z1m=Z2m×(K12)2

式中K12——一次绕组与二次绕组的变比

励磁电抗X1m：

(2)根据一次励磁电抗X1m计算消谐电阻的阻值R△：

依据电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中的第4.1～5d之规定，计算在开口三角处并联消谐电阻的阻值R△为：

式中K13——一次绕组与辅助绕组的变比

当10kV TV发生铁磁谐振时，开口三角处会产生＞100V＜200V的电压，因此该电阻的额定电压Ue选择220V。

开口三角消谐电阻的消谐功率Px为：

Px＝Ue2/R＝(220)2/63.4＝763(W)

根据计算结果选用标准型电阻为：每组60Ω、900W。

注意问题

(1)消谐电阻功率不得大于TV的极限容量，该TV极限容量Smax＝3×400＝1200VA，按cosφ＝0.8，该TV极限输出功率Pmax＝cosφ×Smax＝960W。

Pmax＞Px，因此Px可行。

(2)做好消谐电阻与安装部分的绝缘措施，防止TV二次侧多点接地。

(3)运行后注意TV的测量精度是否发生变化，若测量误差过大，证明TV是经常工作在消谐状态，应考虑将TV更换为抗谐振式的TV。

结束语

公司采取上述消谐措施后，运行一年多从未发生10kV TV高压熔丝熔断，TV测量精度也未生变化，实践证明上述方案是可行的。

第四篇：单相接地故障的现象分析及处理办法

单相接地故障的现象分析及处理办法

在小电流接地的配电网中，一般装设有绝缘监察装置。当配电网发生单相接地故障时，由于线电压的大小和相位不变（仍对称），况且系统的绝缘水平是按线电压设计的，所以不需要立即切除故障，尚可继续运行不超过2h。但非故障相对地电压升高1.732倍，这对系统中的绝缘薄弱点可能造成威胁。此外，在仍可继续运行时间内，由于接地点接触不良，因而在接地点会产生瞬然熄的间歇性电弧放电，并在一定条件激励下产生谐振过电压，这对系统绝缘造成的危害更大。为此，必须尽快处理排除单相接地故障，确保电网安全可靠运行。1 单相接地故障的特征 单相接地

（1）配电系统发生单相接地故障时，变电所绝缘监察装置的警铃响，“××母线接地”光字牌亮。中性点经消弧线圈接地的，还有“消弧线圈动作”的光字牌。（图1）

（2）当生发接故障时，绝缘监察装置的电压表指示为：故障相相电压降低或接近零，另两相电压高于相电压或接近于线电压。如是稳定性接地，电压表指示无摆动，若是电压表指针来回摆动，则表明为间歇性接地。

（3）当发生弧光接地产生过电压时，非故障相电压很高，电压表指针打到头。同时还伴有电压互感器一次熔丝熔断，严重时还会烧坏互感器。

但在某些情况下，配电系统尚未发生接地故障，系统的绝缘没有损坏，而是由于产生不对称状态等，绝缘监察也会报出接地信号，这往往会引起误判断而停电查找。2 单相接地信号虚与实的判断

（1）电压互感器高压熔断器一相熔断报出接地信号时，如果故障相对地电压降低，而另两相电压升高，线电压不变，此情况则为单相接地故障。

（2）变电所母线或架空导线的不对称排列；线路中跌落式熔断器一相熔断；使用RW型跌落式开关控制长线路的倒闸操作不同期等，均会造成三相对地电容不平衡，从而使中性点电压升高而报出接地信号，此情况多发生在操作时，而线路实际上并未发生接地。

（3）在合闸空母线时，由于励磁感抗与对地电抗形成不利组合而产生铁磁谐振过电压，也会报出接地信号。此情况多发生在单相断线，间歇性弧光接地等引起的谐振过电压所致，而系统并未发生接地故障。

（4）当10kV线路遭受雷击而产生弧光接地时，使健全相电压互感器电压突然升高，线圈流过很大励磁涌流，使互感器铁心磁饱和，导致线圈电感减少，感抗降低。当感抗小于容抗，健全相互感器铁心磁饱和后，会使中性点电压升高，这时绝缘监察也报出接地信号，实际上电网并未发生接地。

（5）10kV电网运行中，由于单相导线断线；避降调荷时的人为“缺相运行”；大功率单相设备的投运等，均会造成三相负荷的严重不平衡，从而导致中性点电压升高，此时绝缘监察也报出接地信号，而电网并未发生接地。

（6）10kV线路遭受雷击时，由于电场发生突变，导线上束缚电荷变成自由电荷，向导线两侧以近似光速运动，形成过电压进行波而产生感应过电压。此进行波到达线路避雷器时，当冲击电压大于避雷器放电电压时，间隙击穿放电电压受到限制。但由于避雷器放电间隙伏安特性不一致，阀片非线性系数不同及制造工艺的影响等，使各相避雷器放电电压、残压、灭弧电压不等，导致放电有快有慢而出现三相电压不平衡，从而使中性点电压升高，报出接地信号，然而电网并未发生接地故障。3 单相接地故障的处理

在小电流接地电网的运行中，当发生单相接地故障，绝级监察报出接地信号时，运行值班人员应沉着冷静进行处理。根据信号、电压表指示、天气情况、运行方式等进行综合分析，区分接地信号的虚与实。并及时向上级调度和领导汇报，做好有关现象的记录。

在进行判断处理时，首先应根据接地故障特征，判明故障性质与相别。其次进行分网运行，缩小停电范围，在分网运行时应考虑各部分之间功率平衡，继电保护配合等因素。而后再检查所内电气设备有无故障：如设备瓷质部分有无损坏，有无放电闪络；设备上有无落物、小动物及外力破坏现象；有无断线接地。再检查互感器熔丝有无熔断，避雷器、电缆头有无击穿损坏等，在确定所内设备无问题的前提下，用瞬停依次拉闸查找法。

目前，有些35kV变电所10kV出线装有接地信号装置，或微机选线装置，当装置正常投入运行时，接地故障线路是很容易区分查出。若是出线未装接地信号装置，其查找处理办法是：依次断开10kV线路母线的分路开关，如断开某路开关接地信号消失，绝缘监察电压表指示恢复正常，即表明所停电线路有接地故障，即可安排消除故障。

假如瞬停分路开关后接地信号仍然存在，说明接地故障不发生在此线路，应立即恢复供电，再依瞬停其他线路，千万不可将所有出线全部断开进行查找。如是将所有10kV出线开并全部断开，就是切除所有出线的对地电容电流，这样会造成系统电容电流的大幅度降低，导致残余电流过大，消弧线圈失去消弧作用，从而在接地点产生间歇性弧肖放电，引发产生过电压，威胁设备绝缘安全。为此，采用瞬停查找法时，千万不可全部断开出线开并查找，而是停一路查一路，恢复供电后再停另一路。

在查出接地故障线路后，对一般不重要的用户线路，可停电排除接地故障，待接地故障排除后方可恢复供电。如属重要用户的供电线路发生接地，应采用措施转移用电负荷，或是投入备用线路，在做好这些工作之后，方可停电查找排除接地故障，尽快排除故障恢复供电以减少停电损失。

第五篇：小电流接地系统微机选线装置的应用技术成果总结报告

WLD-6型小电流接地系统微机选线装置的应用

技术成果总结报告

康城矿机电区 赵广存

一、定题依据

《煤矿安全规程》第四百五十七条明确规定，地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置。随着电子技术、单片机技术、信息技术、通讯技术和软件技术的发展，各种高科技企业应运而生，高科技产品层出不穷。与煤矿企业相关的产品也是五花八门、琳琅满目，令人眼花缭乱。小电流接地系统微机选线保护装置是一款具有选择性的单相接地保护装置，被广泛地应用在煤矿企业的变电所和配电室中，收到了良好的效果，深受煤矿企业的欢迎。

二、任务来源及要求

康城矿管子井配电室目前供电有四路进线，分为南北两个6KV配电室。其中南配电室的一、二路供电来自陶二110KV变电站的6KV配电室，北配电室的三、四路供电来自康三35KV变电站的6KV配电室。南配电室主要担负－100三水平供电，北配电室主要担负地面及二水平供电。南配电室原来采用的单相接地保护装置选线准确率低，当发生单相接地故障后，不能正确地选出接地线路，造成维修人员工作量大，维修时间长，不能保证系统的安全运行，电气设备损毁现象时有发生。该装置还具有故障率高、反应速度慢，出现漏报、错报和不报等现象。

针对以上接地保护装置的诸多问题，替代产品不断出现。经调研发现市场上的新产品具有许多优点，能够较好的解决小电流接地系统的选线问题，单相接地后，能正确地选出接地线路，动作速度快，具有故障录波、故障追忆功能。该装置RS485通信接口，能够接入变电站综合自动化系统，对于系统的安全运行具有十分重要的意义。

三、研究内容

当高压电网发生单相接地故障时，另外两相电压会升高很多，达到线电压值。这将会对电网的绝缘产生破坏作用，危及设备和人身安全，有时会烧毁设备。接地时间越长，这种危害性就越大。针对这种情况，人们总是希望发生接地故障后，能够尽快发现接地线路并迅速排除故障，防止事故扩大，保证供电系统安全运行。小电流接地系统微机选线装置的问世，解决了这一难题。

随着供电半径的增大，电缆线路的增加，系统电容电流增大，配电系统越来越多的采用中性点经消弧线圈接地方式。而大多数选线装置采用5次谐波作为判据，在实际应用中发现存在以下问题：

1．5次谐波在系统中含量小，易受干扰。

2．弧光接地产生严重的高频电流，单一CPU选线装置无法完成捕捉、测量。为此，小电流接地系统的选线准确率一直是电力系统的一个难题。随着电子技术、单片机技术、信息技术、通讯技术、软件技术的飞速发展，许多公司、研究所、科研院校都在进行这方面攻关，研发出了许多新产品。我们经过市场调研，对不同厂家的产品进行比较，最终选取了徐州和纬信电科技有限公司生产的WLD-6型小电流接地系统微机选线装置。该装置采用多CPU分散式结构，高速、高分辨率AD，融合故障录波技术，采用以暂态分析为主，暂态稳态相结合的判线方案，大大提高了选线准确率。对瞬间接地及间歇性接地具有突出的优势。该装置具有如下特点：

1.装置能同时监测两段母线，32路出线，具有声光报警、时钟指示、打印功能。2.自动判断电网母线分列、并列运行情况，具有自检功能、记忆功能、自动复位功能。

3.人机接口面板设计采用键盘操作，大屏幕液晶汉字显示，操作、调试简单，维护量小。

4.适用范围广，适用于有/无消弧线圈系统，电阻接地系统；适用于架空线/电缆系统，长短线路不限。

5.选线原理先进，准确率高，动作速度快。

6.具有接地（漏电）故障起始时刻及故障累计时间记录功能，故障追忆功能。

7.具有RS232/RS485通讯接口，能够接入变电站综合自动化系统。根据课题确定的任务和目标，我矿于2010年5月在管子井南北配电室各安装了一套WLD-6型小电流接地微机选线装置。

四、主要技术关键及创新点

该装置采用暂态原理作为判线依据，判线准确率高，能准确判断瞬间接地及间歇性接地故障。通过RS485通信接口与后台微机相连，实现配电室综合自动化。主要关键技术有以下几项：

1.国内率先推出多CPU构架，有效提高采样点数，所有线路在同一时刻采样，排除了接地过程中系统波动对判线的影响。解决了国内同类装置中对谐波及暂态高频分量采样点数少、精度低的难题。

2.国内率先采用故障录波技术，完整记录接地暂态过程，解决瞬间接地及间歇性接地的选线难题。

3.采用DSP实时数据采集处理技术，快速、准确。

4.采用现场自适应技术，不论系统电容电流大小，CT变比高低，均可做到准确采集，测量无死区

5.装置中采取了强有力的抗干扰措施，以保证装置的可靠性。装置软件采用模块化结构，相互间即独立又互为联系。

五、实践应用情况

该装置在管子井配电室使用后，收到明显效果。当电网发生单相接地（漏电）故障后，装置立刻发出报警信号，液晶显示屏显示出故障支路，接地发生时间，打印机输出故障情况，使我们的值班员能够迅速发现故障点，及时切断故障支路，保证系统安全运行。同时，也给我们的维修工指明了方向，大大缩短了查找、排除故障的时间。

六、经济效益和社会效益

通过实践应用，我们发现电网中发生单相接地故障后，由于较快地发现并切除了故障支路，使得故障存在的时间缩短了，对电网的影响减少了，对电网中的其他用户的影响也减小了，对系统的安全运行具有十分重要的意义，产生了良好的社会效益。另一方面，单相接地故障发生后，另外两相电压会升高，对我们的电气设备产生了破坏作用，由于我们通过该装置较快地发现并排除了故障，使得设备的使用寿命不减少，产生了一定的经济效益。

七、自我评价

WLD-6型小电流接地系统微机选线装置在我矿的使用，创造了良好的经济效益和社会效益，解决了选线不准确的难题，提高了系统安全运行的可靠性，填补了这方面的一个空白，满足了我矿生产的需要，受到了上级领导的好评。

机电区 赵广存 2010-10-21