昆钢6kv供电系统接地故障的判断和处理

杨磊　谭开雨

摘 要：本篇论文结合昆钢6kV供电系统的实际运行情况，阐述本系统在接地时发生的现象、分析接地时各参数的变化情况及危害情况，为系统在接地时的判断、处理提供理论依据。

关键词：接地故障；判断；查找

引言

昆钢6kv供电系统为中性点不接地系统，当系统发生接地时允许继续运行不超过2小时。但系统接地运行会影响线路绝缘受到损坏，所以及时判断并及时进行处理是保证供电系统安全可靠运行的必要保证。

1系统运行方式

昆钢供电系统为五总降两路220KV进线电源，供电给三台120MVA的三绕组变压器（即用二备一），中压绕组110KV出线作为四总降、板带变、棒材变进线电源，低压绕组35KV转供给铁前变电站、六高炉豉风站和西麟水泥厂，四总降三台63MVA变压器（用二备一），中压侧35KV转供氧气厂变电站、三总降、线棒变，低压侧6KV系统直接供电给炼铁区用户。铁前变、西麟水泥厂、三总降、线棒变、氧气厂变电站都是两路35KV受电电源经25MVA或者20MVA的变压器变为6KV供电系统直接供电给用户，棒材变为两路110KV受电电源经25MVA的变压器变为6KV供电系统直接供电给用户。6kV供电系统的铁前变、四总降、三总降、线棒变、曲麟水泥厂、棒材变6KV母线电压互感器接线均为Y0/Y0/Δ。

2电力系统中性点及其接地方式

昆钢供电系统中性点不接地的6KV系统，在多年的运行过程中，系统发生单相接地故障时，绝缘监察装置能及时报出接地信号，但电压互感器高压保险一相熔断、中性点位移、弧光过电压接地、间歇性接地等故障时，绝缘监察装置也会报出接地信号，如果不仔细根据绝缘监察电压表指示的相电压和线电压分析判断故障性质，故障相别，往往造成不能及时准确处理好接地故障。下面具体讨论系统报出接地信号的几种常见故障类型：

2.1中性点不接地系统的优点

当中性点不接地系统发生一相（完全）接地时，故障相对地电压等于零，中性点对地电压变为相电压，未故障两相的对地电压升高倍为线电压，各相间电压大小和相位仍然不变，三相系统的平衡没有遭到破坏，因此可以继续运行一段时间，这便是这种系统的最大优点。

2.2中性点直接接地系统

对低压系统来说，中性点接地与不接地，对人身安全是有差别的。中性点不接地系统发生一相接地时，人接触其它两完好相中的任一相时，感受的电压就是中性点直接接地系统在同样故障下的电压的1.73倍。

2.3中性点经消弧线圈接地系统（电压较高，接地电流大于10A时采用）

消弧线圈的工作原理：当35kv系统接地时的电容电流大于或等于10A，当10kv系统接地时电容电流大于或等于30A时，为了使这个接地电流达到一定值时在接地点产生的电弧易于熄灭，就需要在电力系统某些中性点处装设消弧线圈L，以补偿接地电容电流。

2.4电力系统中性点不同接地方式的缺点

小电流接地系统的优点：可靠性高；缺点：经济性差，易出现谐振过电压。

2.5110kv及以上电力系统采用中性点直接接地方式

3kv～10kv电力系统：采用中性点不接地方式；

380v～220v系统：采用中性点直接接地方式；

凡接地电流不超过10A的35kv电力系统，采用中性点不接地方式。

3接地故障的分析判断

3.1谐振过电压报出接地信号

如果出现接地信号，而且一相、二相或三相电压超过线电压，指针打到满刻度或三相电压轮流升高超过线电压都属于谐振。处理方法：投、切电容器，或短时断PT。

3.2系统发生单相接地（金属性接地），报出接地信号

中性点不接地系统发生一相（完全）接地时，故障相对地电压等于零，中性点对地电压变为相电压，未故障两相的对地电压升高倍为线电压。

例如：2010年4月17日，线棒变反映6KV母线接地，，所属用户均有反映，故障原因：线棒变6KVⅡ段母线出线72#线C相断线。这是典型的一相完全接地故障。

3.3电压互感器高压保险一相熔断，报出接地信号

两种情况下，母线绝缘监察电压表的指示都发生变化，如不注意区分，往往会造成误判断。

例：2010年7月12日，线捧变反映6KVⅠ段母线接地，UA=2.0kv，UB=3.8kv，Uc=3.8kv，UAB=4.0KV，所属用户四轧厂也反映6KVⅠ段母线接地，UA=3.9kv，UB=1.7kv，Uc=3.9kv，经线棒变和四轧厂当值人员仔细检查，发现系统报出接地信号的原因是：线棒变电压互感器A相高压保险熔断，四轧厂B相高压保险熔断。

3.4中性点位移，报出接地信号

当中性点不接地系统的各相对地电容不相等时，即使在正常运行时，中性点的对地电位不再是零，通常这种情况叫做“中性点位移”，即中性点不再是对地电位了。这种现象的产生多数是由于架空线路排列不对称而又换位不完全的缘故。用变压器对空载母线送电时，三相对地电容不平衡，使中性点位移，三相电压不对称，若三相电压的矢量和超过绝缘监察继电器的动作电压，就使继电器动作，报出接地信号。

3.5弧光过电压接地，报出接地信号

中性点不接地系统发生单相接地时，非故障上相电压最严重时可升高至线电压。如果接地点产生不稳定的间歇电弧，由于电弧间歇性的熄灭和重燃，在电感——电容组成的电路中产生振荡，而形成过电压。发生弧光接地过电压时，故障相电压很高（表针打到头），电压互感器高压保险可能熔断，甚至可能烧坏电压互感器。

4接地故障的查找处理方法

（1）小电流接地系统，发生接地故障，报出接地信号时，首先检查证实绝缘监视系统反映正确，接地属实。应根据信号、表计指示、大气、运行方式、系统操作等情况，判断故障性质，故障相别。

（2）根據绝缘监察电压表指示的相电压和线电压情况，判断是否是电压互感器高压保险熔断一相，若是总降压站高压保险一相熔断报出接地信号，熔断相的相电压降低，但不为零，另两相相电压不变，与熔断相关的线电压降低，与熔斷不相关的线电压不变。所属用户配电室系统电压应正常，无接地反映。

（3）若线棒变6KV空母线运行时系统报出接地信号，根据相电压表指示情况，三相相电压大小互不相等时，检查母线及连接设备无故障后，可认为是中性点位移引起，送出几路出线后接地信号便能恢复。

（4）根据总降压站相电压表和线电压表指示，及所属用户电压指示和接地信号情况，判定为系统接地时，应判断故障性质是单相接地，弧光过电压接地还是间歇性接地，判断接地发生在哪一段母线，检查故障段母线及连接设备无异常后，利用“瞬停法”断开分支线较多、较长的架空线路，选择出故障线路。

5总结

本论文将理论知识同工厂工作中的实际情况相结合，对昆钢6kV小电流系统从专业知识的角度对接地的各种信号进行分析和判断，这将给昆钢供电系统发生接地时的查找和判断提供依据。

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