10 k V、35 k V线路接地选择时间的探讨

2013-04-17任冠民任亚民

机电信息 2013年12期

任冠民钱怡任亚民王晓

0 引言

目前，电力系统呈现出两头薄弱的现象，10 k V、35 k V供电系统是电网最为基础的组成部分，也是最薄弱的部分。自2009年8月至今，我监控班的设备运行监视情况表明，造成电网运行异常的原因有很多种，其中10 k V线路接地发生次数占总异常次数的90%以上，并且接地选择时间过长会引起PT高压保险熔断，甚至导致PT爆炸事故。虽然《设备运行管理规程》规定，发生小电流接地时，接地选择时间不允许超过2 h，但是一旦发生单相接地，非故障相电压会升高为线电压，给单相用户以及设备造成一定的影响，并且使因单相接地而造成短路故障的几率增大。另外，上级领导也多次要求我们监控班缩短线路接地选择时间，以保障设备安全运行。因此，及时准确地判断和选择出接地线路，对于保障电网安全稳定运行，减少停电时间和范围，具有十分重要的意义。

1 10 k V、35 k V线路网络情况

10 k V、35 k V线路为小电流接地系统，系统中主变压器的中性点都不接地或经过消弧线圈接地。一般在其同一电压等级的母线上有多条输电线路，少则八九条，多则接近20条，这些输电线路的站外连接方式，一部分采用铝（或铜）排架空引出，另一部分采用高压电缆引出或半电缆半架空引出；每一条输电线路又有很多分支，呈“辐射”状架设，与众多的配电变压器相连，输电电压由这些配电变压器降成“低压”后供给广大的用户。

在实际运行中，此类输电线路经常会发生相间短路、过电流、过负荷和单相接地等故障现象。线路A、B、C三相中的任意一相或任意一段导线发生断线落地、脱落或穿过树木、建筑物以及电气设备的绝缘材料对地击穿等，都称之为单相接地，此时会引起与之相连的母线上所有输电设备的接地相电压降低和非故障相电压升高，系统中出现零序电容电流，且与母线相连的电压互感器二次三角开口有零序电压产生。一旦零序电压超过报警定值，就会发出单相接地信号，但是此信号仅具有报警的作用，可以分辨出是哪一相接地，而不能区别是哪一条线路，这就需要值班人员来选择和找出单相接地线路。

按照《电力运行规程》的规定，在单相接地状态下允许运行2 h，但是，当其他线路再次发生接地时，就会出现两相同时接地的现象，从而容易造成短路事故以及电力设备损坏。同时，非接地相的相电压升至正常相电压的倍，并且当系统伴随有铁磁谐振产生时，就会使相电压升高1～5倍，甚至更高，形成过电压，加速电力设备绝缘材料的老化，缩短其使用寿命，从而导致绝缘设备被击穿，出现两相或多相同时接地现象，造成短路事故发生，加大电力设备的损坏程度，最终导致大面积停电。

2 接地处理中存在的问题

目前我们监控班共监控变电站41座（220 k V变电站18座、110 k V变电站21座，10 k V开关站2座），各站均具备了“五遥”功能，220 k V变电站中10 k V线路较少，大部分的线路接地现象发生在110 k V变电站的10 k V及35 k V线路中。对于10 k V、35 k V线路，在接地处理中存在以下问题：

（1）接地母线上所带线路较多，造成接地选择时间长。部分母线上带有十几条支路，这些支路可能又带有若干分支，如果通过各支路逐条试断合的方法来选择，时间比较长，也比较困难。

（2）思想重视程度不够，责任心不强是影响接地选择的主要原因。监控班共监视41座变电站的信号，其中大部分是预告信号，预告音响几乎每分钟响几十次，甚至连续不停，而单相接地信号也为预告音响，若不及时查看，就会淹没在大量信号之中，不易被发现。另外，当接地信号报出时，也可能是瞬时接地，后台频繁地报出“动作”“复归”，也可能最终没有造成接地或发生死接，若监控人员的责任心不强，有可能延误选择时间。

（3）接地信号不统一，影响接地判断。由于各站使用的保护装置不同，造成上传至监控后台的信号报文不统一。例如，当发生单相接地时，有的站直接报出“××母线接地”，有的站报出的信号为“×!主变低后备零序过压告警”，有的仅报出“10 k V×相电压越上限（越下限）”，而有的站在设备接地时会报出“××线装置告警”。这种装置告警信号要特别注意，其他站往往是在“过负荷”时报出。信号的不统一容易造成监控人员对信号的不重视或漏看，从而不能及时地找出单相接地线路。

（4）依赖心理较重。有些监控人员有种错误认识，即后台报出接地信号后，监控人员只要将信号汇报给调度，就认为事情处理完毕，之后不再重视接地信息，只等调度令，而此时如果调度工作忙，没有及时地下调度令，就会造成接地选择时间过长。因此，作为监控人员，应在接地信号未消失前继续关注并及时提醒调度处理，直至接地信号消失。

3 接地选择时间过长的原因及对策

通过分析，接地选择时间过长主要存在以下几种原因：

（1）母线连接分支过多。连接在监控中心所属变电站接地母线上的分支，少则5～6条，多则十多条，部分站间还有联络，分支更多，发生接地时，逐条选择费时较长，延长了故障时间，扩大了停电范围。

针对这种情况，常采取的对策是：1）建议选用稳定可靠的小电流接地选线装置，在发生接地时能直接报出是哪一条支路接地。然而，目前现场的小电流接地选线装置普遍存在一种问题，即在装置初装时报出的信号比较准确，但随着装置运行时间的加长，运行设备会发生变化，造成报出的信号不准确。此时，如果仅根据信号来判断，就会错误地选择接地线路，最终还需要人工手动试断合线路来找出接地线路。2）对全部的接地记录进行筛查，找出频繁接地线路作为选线依据，并向调度建议优先选择。因为有的线路运行在环境比较恶劣的地区，周围存在树木深林，在运行中经常会发生接地，对于这种线路，值班人员可以向调度建议进行优先选择。

（2）接地信号不能直观地反映接地情况。有的站接地时，线路会报出“装置告警”的信号，而在其他站中“装置告警”信号则表示过负荷，因此易混淆。

对此采取的对策是：1）通过对各变电站传动信号分类、对比及归纳，将所有反映接地的信号进行统计，并对监控人员进行相关的培训。2）加强设备监视，定期对各站的母线电压进行检查，发现电压异常应及时汇报调度。

（3）部分人员不熟悉监控信号，不了解设备信号。由于“三集五大”的建设需要，监控和调度合并成立电力调控中心，因此最近新招了一批人员，这批人员有的是从变电站抽上来的，有的是刚毕业的大中专学生，这部分人员对监控信号不熟悉，从而造成接地选择时间过长，甚至误判断。

针对这一情况所采取的对策是：加强值班纪律和业务技术培训，提高人员的责任心和技术水平，发扬传、帮、带的老传统，老同志要积极传授经验，新人员要虚心学习。