火电厂电气设备的接地故障和处理方法

曹云鹏

（中国电建集团河北工程有限公司，河北 石家庄 050000）

1 火电厂接地系统分类

火电厂电气设备接地工作是将电力系统某一点与大地相连，提供基准电位，火电厂电力系统通常采用中性点接地与不接地系统。

将设备不带电金属部分接零是为防止绝缘损坏金属带电，不同接地形式配电系统保护接地采用IT，TT，TN 三种方式避免漏电电流。IT，TT 保护原理是人体接触漏电设备,电流通过接地电阻保证人体安全。TN 系统保护原理是设备外壳漏电电流上升为短路电流，电源开关跳闸保护人身安全。

防雷接地通过大地释放雷击电流保护人身，电气设备安全，通常由接闪器，接地装置组成。静电是干燥环境摩擦产生的积蓄电荷，防止静电引爆易燃油及管道等易燃易爆物体。电气设备屏蔽体与大地作电气连接，防止电子设备误动，屏蔽接地有屏蔽层单端接地与双端接地，双端接地适合强磁场环境。

2 火电厂常见接地故障

根据《防止电力生产事故要求》规定，互感器二次回路必须有一点接地，为保证人身安全，保证继电保护正确动作，火电厂电流互感器多分布在室外，二次回路绝缘老化时人为误操作导致互感器形成两点接地。

电流互感器两点接地可能造成保护拒动，在互感器二次线圈两侧时，可能造成二次测电流分流过流保护采集不到故障电流发生拒动。互感器回路两点接地可能导致误动，变压器差动保护运行中高低压侧电流互感器二次电流相等，二次差动回路两点接地如存在电势差，接地点故障电流在差动回路中产生不平衡电流造成误动。

互感器二次中性点要求一点接地，如发生两点接地电势不同，接地点系统故障，接地存在较大电势差，互感器产生测量误差。保护采集电压非真实电压，电压幅值发生改变，系统接地互感器零序电压改变，对采用相电压作为判断的保护造成影响。接地距离保护是利用短路测量电压流比值，如比值小于整定值保护跳闸，电压互感器接地测量阻抗变为Zm=（Ua+Uγ） /Ia，测量阻抗比故障点阻抗大时可能引起保护拒动。

根据《火电厂分散控制技术条件》要求，屏蔽层应在机柜侧单端接地，由于规程执行不到位等原因，导致屏蔽线双端两点接地，造成热工信号测量误差。外部电磁干扰会在屏蔽层产生感应电势，感应电势分布电容耦合到信号线，可通过屏蔽层单端接地消除感应电势，如屏蔽层双端接地，两点通过大地形成环流对信号产生干扰。

电气系统测量回路一端在高压环境中，电气测量回路为强电回路， 《继电保护安全自动装置技术规程》的反措规定，电气屏蔽电缆必须采用双端接地消除干扰源，测量回路为弱电回路，两点接地形成环流成为主要矛盾。

电度表准确性影响火电厂电能计费，通常以三相三线电度表形式出现，造成电度表计量误差原因有电压回路与压降引起误差，电度表准确度不同引起误差。如电流互感器二次线圈两侧接地，电度表电流采样单元采样电流小。电压互感器中性线发生两点接地，造成互感器侧中性点偏移，导致电度表测量电量误差。

3 火电厂接地故障处理

电流互感器二次侧接地点接地电流为零，分析互感器线圈两侧接地电流情况，得出回路是否两点接地的检测方法，互感器两点接地时，中性线电流与永久接地点方向相反，接地点电势差需经负载形成回路，电势差影响可以忽略。电流互感器多点接地时，大小相等方向相反，通过检测永久接地点电流可判断二次回路是否发生两点接地。

采用电阻法查找二次回路多点接地互感器，对未形成回路呈现高阻抗，接地回路中电流小，接地点串入滑线电阻时，滑线电阻值小，改变电阻值接地电流不变，中性线两点接地时，接地点存在电势差，串入滑线电阻，可判断互感器是否二次回路两点接地。

逐一切除直流负荷，查找节点支路接地点，根据运行方式判断可能发生的接地点，遵循先照明后信号的顺序接地查找，直流电停电引起误动设备应切至备用电源停电查找接地点。热工系统中经常因接地线断线造成测量误差，通常按照断线排查，与多点接地点排查方法查找。使用万用表测量屏蔽层电阻，如阻值增大说明接地线虚接。屏蔽层发生多点接地，通过接地点形成回路，以加电流侧为起点选择电流点测量电流。

如电缆单相接地，将完好芯线与故障芯线短接构成环线，电桥与故障芯线相连，测量电流经接地点形成回路，电缆电阻与长度有关，同一根电缆电阻率不变，故障点距离Lx=2LRa/(Rm+Ra)，电缆三相接地需借助完好平行线路芯线作辅助线。

4 结语

火电厂电气系统是复杂的综合体，某一环节出现错误可能对系统运行造成不利影响，易造成电气设备故障，相关人员要提高对电气设备的检修重视，确保电厂电气系统正常运行。火电厂电气设备接地系统复杂，加强接地技术管理是保证设备运行稳定的基础。设备接地系统发生故障，会导致信号异常，如防雷接地不规范可能引发人身伤害事故，需要火电厂电气专业人员认真学习相关规范，严格执行接地设备定期检查工作制度。