10千伏线路单相接地故障的分析判断和处理方法

冯加永

摘要:本文从10千伏线路单相接地故障入手,阐述了单相接地系统的特点和故障类型,对10千伏线路单相接地故障产生的原因进行了分析判断,并提出了处理10千伏线路单相接地故障的方法,以保证调度员能正确、快速地寻找出发生单相接地故障的线路,从而缩短电网故障时间,保障电网稳定运行和设备安全。

关键词:10千伏线路单相接地分析判断处理方法

中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(c)-0065-01

目前连云港地区10kV电网都采用小电流接地方式。而单相接地故障就是小电流接地系统中一种常见的临时性故障,多发生在潮湿、多雨或大风天气。当发生单相接地故障时,系统线电压保持不变,而且系统绝缘是按线电压设计的,所以规程规定允许带一个接地点继续运行不超过2小时,从而提高了系统供电的可靠性。但小接地电流系统在单相接地时,非故障相电压会升为线电压,长时间带故障运行极易产生弧光接地,形成两点接地故障,引起系统过电压,从而影响系统的安全。因此,熟悉接地故障的处理方法对运行人员来说十分重要。

1 单相接地系统的特点和故障类型

(1)单相接地系统特点:发生单相接地时,由于线电压的大小和相位不变,且系统绝缘又是按线电压设计的,所以允许系统短时运行两小时内而不切断故障设备,从而提高了供电可靠性。但是由于单相发生接地,另两相对地电压由相电压升高为原来的倍,特别是发生间歇性电弧接地时,接地相对电压可能升高到相电压的2.5～3倍,这种过电压对系统的安全威胁很大,可能使其中的一相绝缘击穿,引起相间接地短路而扩大事故。

(2)单相接地的类型。①按照接地方式分:完全接地和不完全接地。②按照接地类型分:金属性接地和非金属性接地。

2 单相接地故障的原因与分析

(1)外力破坏,主要有公共设施施工等挖坏或压坏地下电缆;吊车碰线放电、汽车撞断电杆将导线断线落地或搭在横担上;农民砍树树木短接线路,农民烧庄稼杆央及导线。

(2)自然灾害,受天气变化的影响,当台风来临时,发生单相接地和其它故障的机率明显增加,容易导致断线、倒杆、广播线、电视信号线缠绕导线、树木对线路放电;当气温突然下降时容易使导线断线,瓷瓶断裂;雷雨天气时,线路落雷,雷击造成配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地;雷击造成配电变压器上的避雷器或熔断器绝缘击穿;雷击造成导线上的分支熔断器绝缘击穿;雷击造成绝缘子击穿等。

(3)设备故障,例如导线在绝缘子上绑扎或固定不牢,脱落到横担或地上;配电变压器高压引下线断线;导线上的分支熔断器绝缘击穿;绝缘子击穿等。

(4)线路老化,随着时间的推移,绝缘体老化,绝缘程度降低,机械强度降低导致断裂和绝缘击穿。

(5)设计缺陷,电源点分布和用电负荷分布不均衡,线路长期过载运行,缩短导线使用寿命,导致线路发热烧断等。

3 单相接地故障处理的方法

(1)值班调度员接到系统中发生单相接地故障的报告后,应作好记录:三相对地电压值、警报信号表示情况,消弧线圈接地系统应记录消弧线圈的残流、残压。

(2)对变电站值班人员报告的系统接地指示信号和数据应进行全面正确的分析:是系统单相接地还是压变熔丝熔断,亦或是谐振过电压引起的虚幻接地等。经正确分析判断确定属哪一种情况后,再进行处理。

(3)应该先详细检查变电站内电气设备有无明显的接地故障迹象,如果未发现再进行线路接地的寻找。

(4)拉开该接地系统中的空载线路及电容器,旁路母线如充电运行还应拉开旁路开关。

(5)分割电网,即把电网分割成电气上不直接连接的几个部分,以判断单相接地区域。如将母线分段运行,并列运行的变压器分列运行。分网时,应注意分网后各部分的功率平衡、保护配合、电能质量和消弧线圈的补偿等情况。

(6)使用“掉闸—重合闸”方式查找接地故障线路,其查找顺序按以下原则进行:①轻负荷而又没有重要用户、敏感用户的线路,特别是支线较长较多的线路可首先进行,但对有特殊保电线路应除外;②最后一条线路也应使用“掉闸—重合闸”进行检查,确定确是该线路有故障;③重合闸停用或没有重合闸或采用后台机方式操作的线路,可以手动“拉—合”一次;④如断开开关后,重合闸失灵,不能重合时,应立即手动合上;⑤在进行拉闸前,应通知客户服务中心,对有较大影响的重要用户、敏感用户由客户服务中心通知这些用户,作好停电准备;⑥对具有调度协议的发电机并列线路,应通知发电机解列后再试拉闸;⑦当值班员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,调度员在接到汇报后,应提醒值班员对故障线路的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。⑧找到故障线路后,应将故障线路断路器拉开,并通知相关部门人员巡线。如线路上有重要用户需要线路继续运行,其最长允许运行时间不得超过2小时(时间从发生单相接地时算起),逾时应将该线路退出运行,如还需运行,应征得本公司总工同意,并停用母线压变及具有开关切除的干式消弧线圈。

4 单相接地故障处理时的注意事项

(1)若有关人员汇报某条线路上有故障迹象、或者某条线路跳闸重合后随即出现单相接地信号,可先试拉这条线路。

(2)接地故障点一般应使用开关或线路柱上开关(含环网柜开关)来断开,不得使用闸刀断开故障点

(3)当发生单相接地故障后电压互感器一次熔丝熔断,应首先隔离接地故障后,再停用电压互感器进行更换熔丝工作。

(4)对具有“选测馈线接地功能”的变电站,测寻故障时应充分应用它作为判断故障线路的依据,但在没有取得运行经验前,对选测出的故障线路使用“拉合法”进行确证。

(5)消弧线圈接地系统发生接地故障的期间内,应监视消弧线圈的上层油温和温升不超过规定值。处理接地故障时,禁止停用消弧线圈。

5 结语

随着社会各行业自动化程度的提高,公众对用电质量的要求越来越高。近年来,供电企业按照国网公司的要求,以“优质服务”为宗旨,通过各种技术、管理手段,努力提高供电可靠性,增强服务意识。但在电力系统中,发生单相接地故障的机率很大,接地故障严重影响电网安全、经济运行。防范接地故障的关键是做好日常运行维护工作,及时发现缺陷、解决缺陷,保证电网良好的运行环境,预防单相接地故障的发生。同时也应与时俱进,积极应用新设备和新技术,用科学的管理和高新的技术武装一个坚强的配电网。

参考文献

[1] 连云港供电公司电力系统调度规程.连云港供电公司电力调度中心.

[2] 姚程,刘新东,刘娇月.现代电力,2011(5).

[3] 配电线路单相接地故障的分析判断.北极星电力网技术频道.

[4] 电力安全工作规程.国家电网公司.