小电流接地系统异常接地情况分析

小电流接地系统异常接地情况分析

蔡安华

中国石油集团电能有限公司电力技术服务公司变电工程部项目五部  大庆市  163000

摘要:针对电网值班员经常遇到小电流接地系统电压异常的问题，结合日常工作所见，浅析电压异常的原因，包括一次 系统接地故障、一次系统断线故障、电压互感器高压保险丝熔断、低压保险丝熔断(或空开跳开)、所接负荷不对称、铁磁谐振等，并结合工作实际浅谈处理方法。

关键词:小电流接地系统:铁磁谐振;过电压

1、电压异常现象分析

1.1完全接地

如果系统发生完全接地，则三相线电压仍保持不变，接地相的电压降至零，其他两相电压上升为线电压，零序电压3U0上升至100V左右，后台监控机发出母线接地信号。此类接地原因主要有:电缆击穿放电、架空线路上搭有异物、针瓶击穿等。

1.2不完全接地

如果系统发生不完全接地，则三相线电压仍保持不变，接地相电压下降但不为零，其他两相电压.上升但低于线电压，零序电压3U0上升至报警值与100V之间，后台监控机发出母线接地信号。此类接地原因主要有:线路接点打火、配电变压器故障等。

1.3间歇性接地

如果系统发生间歇性接地，则三相线电压仍保持不变，三相相电压时增时减，零序电压3U0时有时无的变化，随之后台监控机发出的母线接地信号也是发信、复归伴随出现。此类接地原因主要有:天气原因异物搭接在线路上、风天树木靠近线路等。

1.4弧光接地

区别于金属接地，弧光接地的故障点与地之间不是直接接触，而是通过电弧接触，发生时电压显示不稳定,非接地相电压上升至额定电压的2.5~3倍,零序电压3U0可能大于100V。引起此类接地的原因很多，主要有:雷击、鸟害、断线、树枝等外力破坏以及阀式避雷器放电等等。在单相接地中最危险的就是间歇性的弧光接地，因为此时网络是一个具有电容电感的振荡回路，随着交流周期的变化而产生电弧的熄灭与重燃，就可能产生很高的过电压现象，这对电器是很危险的，特别是35千伏以上的系统,过电压可能超过设备的绝缘能力而造成事故。本地区X x变XHG-ZK型消弧装置已投入使用,投入以来消除了弧光接地过电压给电气设

备造成的各种损害，效果显著.

1.5由接地诱发的谐振

当系统遭到一定程度的冲击扰动，激发起铁磁谐振现象，由于对地电容和互感器的参数不同，可能产生三种频率的谐振:基波谐振、高次谐波谐振和分频谐波谐振。各种共振的表现形式如下:其共同特征是线电压正常，系统相电压升高，母线电压互感器的开口三角绕组出现较高电压，不同点是:分频谐振的振荡频率较低，三相电压同时升高或是依次轮流升高，并呈现周期性摆动，过电压倍数较低，一般不超过2.5倍相电压:基波谐振的谐振频率与电网频率相同，两相电压升高、-相电压降低，或两相电压降低、一相电压升高，过电压不超过3倍相电压，伴有接地信号出现;高频谐振的振荡频率较高，三相电压同时升高，过电压

倍数较高，最大值可达4~5信相电压。谐振过电压经常造成设备闪络或击穿、电压互感器喷油、冒烟、高压熔丝熔断等。

1.6线路发生断线

(1)当系统低压线路发生断相时，本系统三相电压不平衡，断线相电压和中性点电压略有升高，非断线相电压略有降低，零序电压3U0可能上升至整定值，后台监控机发出母线接地信号。此类故障主要有:电缆线路被挖断、分支线路断线或保险熔断等。(2)当高压侧发生单相断线时，低压侧电压、电流异常，有些特征类似低压侧单相接地或电压谐振。下面介绍高压侧单相断线时终端YD1I点接线变压器低压侧电压、电流的特征。此时，低压侧产生较高零序电压，有负序电压、负序电流产生，会影响低压侧用户电动机的运行，需要及时把高压侧故障线路断开。此类故障主要有:高压侧断线或跌落保险跌落等。如，35kV XX变10kV母线电压Ua=3. 2kV. Ub=3. 0kV. Uc=6. 2kV，经现场检查为主变高压保险B相松动引起(注:本变10kV 3U0值未取，只有一台主变且高压侧没有开关只有跌落

保险)。.

1.7电压互感器高压保险熔断

系统电压:互感器高压保险熔断时，熔断相电压显著降低，非熔断相电压保持不变，3U0上升至整定值，后台监控机发出母线接地、电压回路断线信号。但是，如果高压保险未完全熔断，则3U0可能未上升至整定值，不会发出母线接地信号。如表6所示电压情况，当班值班员判断为C相高压保险熔断。若高压保险熔断，可投入备用的电压互感器，将故障的电压互感器转检修更换熔断相高压保险。

2、接地故障处理及注意事项

2.1接地故障处理原则

试拉小电流接地选线装置给出的故障线路;用母线分段、分割系统的方式确定接地故障所在区域:选经常性发生接地的线路:试拉空载充电线路和电容器:轮流试拉双回路线路:如系统发生间歇性接地，经拉路确认故障线路后，应立即将该线路停运:对装有消弧线圈接地系统分割后，允许将故障系统与分割后的非故障系统再度并列，但一般不允许将故障系统与该补偿系统无关的正常系统并列:若接地现象判明是系统谐振时，值班员应首先采用改变系统运行方式( 如主变解列)或增减线路的方式进行消谐，如上述方法不能消除谐振，应采

用寻找线路单相接地故障的方法进行选线，选出故障线路后立即将该线路停运:接地故障线

路的负荷，可以倒换供电的，应进行倒负荷操作:对已找出有接地故障的线路，值班员应立即通知有关单位查线，接地持续时间不得超过2小时:系统发生单相接地故障时，严禁拉合变压器中性点刀闸(消弧线圈)、电压互感器。

2.2接地故障处理方法

(1)针对目前接地现象多出现在无人值守的110kV变电站，当发生单相接地故障后，值班员应准确判断、及时处理。(2)值班员告知相关运维站以防现场有运行人员进入接地区域，对已确定的接地区域进行常规拉路选线，当逐条拉路选线选出接地线路后，恢复送电。(3)当未选出接地线路后，可考虑同母线多条线路同相接地或变电设备接地情况。再次逐条拉路选线，选线时开关断开后，仔细观察电压变化情况，并记录清楚，无论接地电压有无变化，均将所选开关处热备，不要急于送电，直至接地信号消失，说明该线路接地:将其余已断开线路逐条恢复送电，当接地再次出现，说明该线路接地:按照上述方法逐条检验，直至将接地线路全部找出并停运。

结语

小电流接地系统中对故障的准确判断及正确处理，是值班员必备的基础素质之一。值班员应熟悉有关运行规程，了解设备的运行状况，依据各种故障特点做出正确的判断，切记不可生搬硬套，应灵活掌握及运用。故障出现时，值班员要保持头脑清楚，根据遥信、遥测等信息的变化判明故障性质和相别，待确定后采取相应的措施，进行查找处理，并做好记录。

参考文献：

[1] 黄建康. 四起小电流接地系统电压异常情况分析[J]. 华东科技（学术版）,2017,0(9):162.