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小電流接地係統單相接地故障判斷和處理
發布時間:2019-12-25   點擊次數:165次


電力係統按接地處理方式可分為大電流接地係統(包括直接接地,電抗接地和低阻接地)、小電流接地係統(包括高阻接地,消弧線圈接地和不接地)。我國3~66kV電力係統大多數采用中性點不接地或經消弧線圈接地的運行方式,即為小電流接地係統。
在小電流接地係統中,單相接地是一種常見的臨時性故障,多發生在潮濕、多雨天氣。發生單相接地後,故障相對地電壓降低,非故障兩相的相電壓升高,但線電壓卻依然對稱,因而不影響對用戶的連續供電,係統可運行1~2h,這也是小電流接地係統的you點。但是若發生單相接地故障時電網長期運行,因非故障的兩相對地電壓升高 31/2倍,可能引起絕緣的薄弱環節被擊穿,發展成為相間短路,使事故擴大,影響用戶的正常用電。還可能使電壓互感器鐵心嚴重飽和,導致電壓互感器嚴重過負荷而燒毀。同時弧光接地還會引起全係統過電壓,進而損壞設備,破壞係統安全運行。因此,值班人員一定要熟悉接地故障的處理方法,當發生單相接地故障時,必須及時找到故障線路予以切除。
2 故障現象分析與判斷
(1) 完全接地。如果發生A相完全接地,則故障相的電壓降到零,非故障相的電壓升高到線電壓(見圖1),此時電壓互感器開口三角處出現100V電壓,電壓繼電器動作,發出接地信號。
(2) 不完全接地。當發生一相(如A相)不完全接地時(見圖2),即通過高電阻或電弧接地,中性點電位偏移,這時故障相的電壓降低,但不為零。非故障相的電壓升高,它們大於相電壓,但達不到線電壓。電壓互感器開口三角處的電壓達到整定值,電壓繼電器動作,發出接地信號。
(3) 電弧接地。如果發生A相完全接地,則故障相的電壓降低,但不為零,非故障相的電壓升高到線電壓。此時電壓互感器開口三角處出現100V電壓,電壓繼電器動作,發出接地信號。
(4) 母線電壓互感器一相二次熔斷件熔斷。此現象為中央信號警鈴響,打出“電壓互感器斷線”光字牌,一相電壓為零,另外兩相電壓正常。處理對策是退出低壓等與該互感器有關的保護,更換二次熔斷件。
(5) 電壓互感器高壓側出現一相(A相)斷線或一次熔斷件熔斷。此時故障相電壓降低,但指示不為零,非故障相的電壓並不高。這是由於此相電壓表在二次回路中經互感器線圈和其他兩相電壓表形成串聯回路,出現比較小的電壓指示,但不是該相實際電壓,非故障相仍為相電壓。互感器開口三角處會出現35V左右電壓值,並啟動繼電器,發出接地信號。對策是處理電壓互感器高壓側斷線故障或更換一次熔斷件。
(6) 串聯諧振。由於係統中存在容性和感性參數的元件,特別是帶有鐵心的鐵磁電感元件,在參數組合不匹配時會引起鐵磁諧振,並且繼電器動作,發出接地信號。可通過改變網絡參數,如斷開、合上母聯斷路器或臨時增加或減少線路予以消除。
(7) 空載母線虛假接地。在母線空載運行時,也可能會出現三相電壓不平衡,並且發出接地信號。但當送上一條線路後接地現象會自行消失。
(8) 絕緣監測儀表的中性點斷線時電網發生單相接地。三相電壓正常,接地信號已發出。這是由於係統確已接地,但因電壓表的中性點斷線,故絕緣監測儀表無法正確的表示三相電壓情況。此時電壓互感器開口三角處的電壓達到整定值,電壓繼電器動作,發出接地信號。
(9) 絕緣監測繼電器接點粘接,電網實際無接地。接地信號持續發出,三相電壓正常,而查找係統無接地,因為絕緣監測繼電器接點粘接,未真實反映電網有無單相接地。處理對策是檢查絕緣監測繼電器有無接點粘接,若出現接點粘接更換絕緣監測繼電器。
3 單相接地故障的處理步驟
(1) 發生單相接地故障後,值班人員應馬上複歸音響,作好記錄,迅速報告當值調度和有關負責人員,並按當值調度員的命令尋找接地故障,但具體查找方法由現場值班員自己選擇。
(2) 先詳細檢查所內電氣設備有無明顯的故障跡象,如果不能找出故障點,再進行線路接地的尋找。
(3) 分割電網,即把電網分割成電氣上不直接連接的幾個部分,以判斷單相接地區域。如將母線分段運行,並列運行的變壓器分列運行。分網時,應注意分網後各部分的功率平衡、保護配合、電能質量和消弧線圈的補償等情況。
(4) 再拉開母線無功補償電容器斷路器以及空載線路。對多電源線路,應采取轉移負荷,改變供電方式來尋找接地故障點。
(5) 采用保護跳閘、重合送出的方式進行試拉尋找故障點,當拉開某條線路斷路器接地現象消失,便可判斷它為故障線路,並馬上匯報當值調度員聽候處理,同時對故障線路的斷路器、隔離開關、穿牆套管等設備做進一步檢查。
(6) 當逐路查找後仍未找到故障線路,而接地現象未消失,可考慮是兩條線路同相接地或所內母線設備接地情況,進行針對性查找故障點。變電所值班員按規定順序逐條選切線路,應特別注意切每條線路時絕緣監視裝置三相對地電壓表指示的變化,若全選切一遍,三相對地電壓指示沒有變化,說明不是線路有單相接地故障,是變電所內設備接地。若全選切一遍三相對地電壓指示有變化時,應考慮有兩條配電線路同相發生單相接地(含斷線)故障。
(7) 兩條線異名相接地。這種故障多數發生在雷雨、大風、高寒和降雪的天氣,主要現象是同一母線供電的兩條線同時跳閘或隻有一條線跳閘,跳閘時電網有單相接地現象。若兩條線都跳閘,電網接地現象消除,或兩條線隻有一條跳閘,電網仍有接地現象,但單送其中一條時電網單相接地相別發生改變,這是判斷的必要依據。
4 處理單相接地故障的要求
(1) 尋找和處理單相接地故障時,應作好安全措施,保證人身安全。當設備發生接地時,室內不得接近故障點4m以內,室外不得接近故障點8m以內,進入上述範圍的工作人員必須穿絕緣靴,戴絕緣手套,使用專用工具。
(2) 為了減少停電的範圍和負麵影響,在尋找單相接地故障時,應先操作雙回路或有其它電源的線路,再試拉線路長、分支多、曆次故障多和負荷輕以及用電性質次要的線路,然後試拉線路短、負荷重、分支少、用點性質重要的線路。雙電源用戶可先倒換電源再試拉。專用線路應先行通知或轉移負荷後再試拉。若有關人員匯報某條線路上有故障跡象時,可先試拉這條線路。
(3) 若電壓互感器高壓側熔斷件熔斷,不得用普通熔斷件代替。必須用額定電流為0.5A裝填有石英砂的瓷管熔斷器,這種熔斷器有良好的滅弧性能和較大的斷流容量,具有限製短路電流的作用。
(4) 處理接地故障時,禁止停用消弧線圈。若消弧線圈溫升超過規定時,可在接地相上先作人工接地,消除接地點後,再停用消弧線圈。如圖3所示。
5 結束語
經過以上分析可看出,當小電流接地電網發生故障時,運行人員通過絕緣監視裝置的報警及儀表指示,就能分析判斷出故障的性質從而及時排除故障,確保電網正常安全地運行。
 

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