10kV电力系统虚假接地分析与研究

蔡俊杰 潘兆杰 金晶

摘 要 由于现代化城市建设进程的加快，使得在进行电力系统建设的过程中，有一些装置会更早地进入到生产计划当中，在本文所谈论的10kV下的电力系统当中，其主要的作用是为了对变电站当中的10kV母线进行供电，并作用于系统的调试以及试车等方面，但是一段时间内出现了虚假故障跳闸的现象，因此，本文主要针对其进行虚假接地的解决措施的提出。

关键词 10kV电力系统;虚假接地;消弧线圈;谐振

前言

在10kV电力系统进行运行的过程中，一旦出现了多次的接地故障跳闸现象，就会对其造成较为严重的经济损失，同时也会对工作人员的安全性造成影响，为此需要对其引发的跳闸问题进行分析，从而明确出相应的处理办法，避免出现虚假接地的现象，提升电力系统的平稳运行。

1 故障原因分析

在相关技术人员对发生的接地故障进行全面的分析过程中，其引起了维保部门领导的重视，因此由于本文所研究的电力系统当中，其正在运行的设备较少，还有很多设备都处于试车的阶段中，为此一旦在将众多的设备投入使用之后，仍然出现此类故障，就会导致严重的事故发生，为此需要对其故障問题进行全面的分析和调查。

（1）电缆或者设备的接地故障。在该电力系统当中，其总降送出至厂内的二级配电室的进线电源处，一共设置有7个回路，而在二级配电室的供电机处，拥有着39个回路、在变压器以及电容器位置上，拥有着18个和8个回路，因此相关检修人员对其进行详细的检测，同时还对10KV下的线路也进行了系统性的排查，但是经过检测之后结果表明，其各项检测数据都已达标，为此不会发生接地的现象，因此可以基本确定并不是电缆或者设备引发的接地故障。

（2）电缆容性电流。通过对某电力系统的电路图可以分析出，在该系统下，是中性点经消弧线圈的接地系统类型，同时在总降以及二级配电室当中的馈线方式下，都采用了交联聚乙烯绝缘电力电缆的方式进行送出，其全长都在2公里左右，同时在该电力系统下，拥有较大的容性电流。通过相应的数据可以计算出，在出现的接地故障当中，产生的电容值分别为48A和41A，这样便可以说明，其电力系统当中有着40-50Ade容性电流存在。并且所发生的故障均在下雨天，而气温以及气压的便会对电缆和横纵的容性电流产生一定的影响，为此这样也是电力系统当中存在着容性电流的重要原因之一。

（3）电力系统的谐振。在电力系统当中，由于拥有着较多的电气元器件，例如电动机、消弧线圈、变压器等，同时还有着各种电容元件，如补偿电容器、电缆容性电流等，为此在没有接地的电力系统当中，会有着铁磁谐振的情况发生。为此需要从铁磁谐振电路的角度进行分析。

①谐振成因。首先从较为简单的R、C以及铁芯电感L的电路串联谐振电图当中可以分析出，在电力系统正常运行的过程中，在初始的状态中，其容抗是小于感抗的，也就是ω L >（1 /ω C）。因此在这个阶段当中，并不会产生线性谐振，其电力回路会保持相对稳定的运行状态，这样的状态也是对于各装置在正常运行过程中拥有着较高的电机，使得感抗会在一定程度上大于容抗。但是一旦在电路中，电源当中的电压升高，或者出现电感线圈发生涌流的现象时，就会使得铁芯处于饱和的状态中，将感抗降低：ω L =（1 /ω C）。因此这样的条件下，就会形成串联谐振，使得电感同电容之间存在过电压，让其回路的电流中的相位以及幅值都会发生变化，进而形成了磁谐振的情况发生。②产生铁策谐振。在电力系统当中，由于会接入互感器、电动机以及发电机等各种电感元件，同时也有用于补偿的，通主电路进行并、串联的电容器组，或者采用高压变频器等电容元件，在这样相对复杂的电路构成线路中，其存在着纵向电感或者存在着横向的电容，因此让其各种电器元件共同组成了LC振荡回路。在这样的结构下，在一定的能源作用以及特定的参数配合之下，就会让回路出现一定的谐振。

2 10kV电力系统虚假接地解决措施

①规范化操作。由于明确出了导致接地故障的原因，出现谐振现象的发生，为此需要对其进行有针对性的谐振处理。首先在电力系统的操作方面，需要保障工作人员能够严格按照顺序进行操作。例如，在进行停母线的时候，务必需要首先停止母线上的变压器，而当母线恢复了供电之后，还需要对空母线进行充电，之后才能够投入到变压器当中。这样的操作可以有效避免发生谐振的现象，一旦在操作的过程中，没有按照正常的顺序进行操作，就会容易发生较为严重的后果，同时这样的系统故障发生，也会让空母线在正常运行的过程中随时可能出现谐振的现象。②采用良好质量的设备。在设备的选择方面，需要采用具有较高励磁特性的电压互感器，这样便可以有效地让其电压互感器能够在一般的过电压状态中，不会进入到饱和区当中，这样便可以避免发生参数的匹配，从而不会发生谐振的现象。在条件允许的时候，需要使用电容式的电压互感器，这样的设备可以最大限度地避免运行过程中具备谐振的发生条件，但是这种设备在价格上比较高，同时负载的性能也较低。③合理使用消弧线圈。由于电力系统当中并没有采用消弧线圈，同时电力设备在使用的过程中，基于各种原因，会导致其发生一定程度的电压互感，进而产生谐振的发生，因此进行消弧线圈的接入，可以很好地消除谐振的现象，同时还能够最大程度的对电压互感器当中的电流进行限制，保障电压互感器当中的熔丝不会被轻易烧毁。

3 结束语

综上所述，在对10KV电力系统虚假接地分析与研究过程中，首先需要明确在该电力系统下产生接地故障的具体原因，之后对其产生的谐振问题进行详细的分析，从而进行合理化的处理，让其电力系统可平稳的运行下去，为电力企业的发展打下良好的基础。

参考文献

[1] 杨新，陈宇昊.中性点不接地系统虚假接地的原因分析及对策[J].机电信息，2013（36）：10-11.

[2] 陈宇昊，吴俊华，陈涧龙.一起10kV不接地系统虚假接地现象的分析和解决方法[J].浙江电力，2010，29（9）：58-60.

作者简介

蔡俊杰（1995-），男，上海人;学历：本科，职称：助理工程师;现就职单位：国网上海市电力公司金山供电公司，研究方向：电力系统运维。