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单相接地故障

浏览次数:131发布日期:2021-01-12

本公司生产的接地电阻测试仪在行业内都广受好评,以打造具有信誉的“接地电阻测试仪“高压设备供应商而努力。

  单相接地是10kV(35kV)小电流接地系统单相接地,单相接地故障是配电系统常见的故障,多发生在潮湿、多雨天气。由于树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起的。单相接地不仅影响了用户的正常供电,而且可能产生过电压, 电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统(包括直接接地,电抗接地和低阻接地)、小电流接地系统(包括高阻接地,消弧线圈接地和不接地)。我国3~66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,即为小电流接地系统。

  在小电流接地系统中,单相接地是一种常见的临时性故障,多发生在潮湿、多雨天气。发生单相接地后,故障相对地电压降低,非故障两相的相电压升高,但线电压却依然对称,因而不影响对用户的连续供电,系统可运行1~2h,这也是小电流接地系统的大优点。但是若发生单相接地故障时电网长期运行,因非故障的两相对地电压升高根号3倍,可能引起绝缘的薄弱环节被击穿,发展成为相间短路,使事故扩大,影响用户的正常用电。还可能使电压互感器铁心严重饱和,导致电压互感器严重过负荷而烧毁。同时弧光接地还会引起全系统过电压,进而损坏设备,破坏系统安全运行。因此,值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法,当发生单相接地故障时,必须及时找到故障线路予以切除。

故障特征

  (1)当发生一相(如A相)不完全接地时,即通过高电阻或电弧接地,这时故障相的电压降低,非故障相的电压升高,它们大于相电压,但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值,电压继电器动作,发出接地信号。

  (2)如果发生A相完全接地,则故障相的电压降到零,非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现三倍于原来的相电压,电压继电器动作,发出接地信号。

  (3)电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或熔断件熔断,此时故障相的指示不为零,这是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路,出现比较小的电压指示,但不是该相实际电压,非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值,并启动继电器,发出接地信号。

  (4)由于系统中存在容性和感性参数的元件,特别是带有铁芯的铁磁电感元件,在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振,并且继电器动作,发出接地信号。

  (5)空载母线虚假接地现象。在母线空载运行时,也可能会出现三相电压不平衡,并且发出接地信号。但当送上一条线路后接地现象会自行消失。

处理步骤

  ①发生单相接地故障后,值班人员应马上复归音响,作好记录,迅速报告当值调度和有关负责人员,并按当值调度员的命令寻找接地故障,但具体查找方法由现场值班员自己选择。

  ②详细检查所内电气设备有无明显的故障迹象,如果不能找出故障点,再进行线路接地的寻找。

  ③将母线分段运行,并列运行的变压器分列运行,以判定单相接地区域。

  ④再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路,应采取转移负荷,改变供电方式来寻找接地故障点。

  ⑤采用一拉一合的方式进行试拉寻找故障点,当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,并马上汇报当值调度员听候处理,同时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。

处理要求

  ①寻找和处理单相接地故障时,应作好安全措施,保证人身安全。当设备发生接地时,室内不得接近故障点4m以内,室外不得接近故障点8m以内,进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴,戴绝缘手套,使用工具。

  ②为了减小停电的范围和负面影响,在寻找单相接地故障时,应先试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路,然后试拉线路短、负荷重、分支少、用点性质重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉,线路应先行通知。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时,可先试拉这条线路。

  ③若电压互感器高压熔断件熔断,不得用普通熔断件代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器,这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量,具有限制短路电流的作用。

故障防范

  为了减少单相接地故障给电网运行带来的不良影响,不仅要求值班人员熟悉有关运行规程,了解设备的运行状况,在实践中不断地总结经验,提高处理问题的能力,还要积极改善设备的运行条件,及时消除设备缺陷,保持设备的清洁,提高设备的绝缘水平。同时,还要加强配电线路的检修、维护管理,提高配电线路检修人员的技术水平,缩短查找处理接地故障的时间,尽快恢复对用户供电。

  当中性点非直接接地系统发生单相接地时,一般出现下列迹象: 

  (1)警铃响,“x x千伏母线接地”光字牌亮,个性点经消弧线圈接地的系统,常常还有“消弧线圈动作”的光字牌亮。 

  (2)绝缘监察电压表三相指示值不同,接地相电压降低或等于零,其它两相电压升高为线电压,此时为稳定性接地。如果绝缘监察电压表指针不停地来回摆动,出现这种现象即为间歇性接地。 

  (3)当发生弧光接地产生过电压时,非故障相电压很高,表针打到头,常伴有电压互感器高压一次侧熔体熔断,甚至严重烧坏电压互感器。 当小电流接地系统发生上述迹象时,值班人员应沉着冷静,及时向上级调度汇报,并将有关现象作好记录,根据信号、表计指示、天气、运行方式等情况,判断故障。

  各出线装有接地信号装置的变电所(站),若装置正常投入,故障范围很容易区分,若报出母线接地信号的同时,某一线路也有接地信号,则故障点多在该线路上。若只报出母线接地信号,对于这种情况,故障点可能在母线及连接设备上。所以,处理时应注意: 

  (1)母线和某一线路都报出接地信号,应检查故障线路的站内设备有无异常。     

  (2)只报出母线接地信号,应检查母线及连接设备、变压器有无异常。如经检查,站内设备无异常,则有可能是某一线路有故障,而其接地故障失灵,应用瞬停的 方法,查明故障线路。

1.用户有时会用 ETCR2000 和传统的电压电流法进行对比测试,并出现较大的差异,对此,我们敬请用户注意如下问题:

  (1)用传统的电压电流法测试时是否解扣了(即是否把被测接地体从接地系统中分离出来了)。如果未解扣,那么所测量的接地电阻值是所有接地体接地电阻的并联值。

  测量所有接地体接地电阻的并联值大概是没有什么意义的。因为我们测量接地电阻的目的是将它与有关标准所规定的一个允许值进行比较,以判定接地电阻是否合格。

  例如:在GB50061-97“66KV 及以下架空电力线路设计规范”中所规定的接地电阻允许值是针对所谓“每基杆塔”而规定的。在标准的条文解释中明确指出:“每基杆塔的接地电阻,是指接地体与地线断开电气连接所测得的电阻值。如果接地体未断开与地线的电气连接,则所测得的接地电阻将是多基杆塔并联接地电阻”。这个规定是相当明确的。

  前已述及,用 ETCR2000系列钳表测量出的结果是每条支路的接地电阻,在接地线接触良好的情况下,它就是单个接地体的接地电阻。

十分明显,在这种情况下,用传统的电压电流法和 ETCR2000 系列钳表测试,它们的测量结果根本就没有可比性。被测对象既然不是同一的,测量结果的显著差异就是十分正常的了。

  (2)用 ETCR2000系列钳表所测得的接地电阻值是该接地支路的综合电阻。它包括该支路到公共接地线的接触电阻、引线电阻以及接地体电阻。而用传统的电压电流法在解扣的条件下,所测得的值仅仅是接地体电阻。

  十分明显,前者的测量值要较后者大。差别的大小就反映了这条支路与公共接地线接触电阻的大小。应该说明,国家标准中所规定的接地电阻是包括接地引线电阻的。在DL/T621-1997 “交流电气装置的接地”中的名词术语中有如下规定:“接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和,称为接地装置的接地电阻”。

  这种规定同样十分明确。这是因为引线电阻和接地体接地电阻在防雷安全上来说是等效的。

2.测量点的选择

  在某些接地系统中,如下图所示,应选择一个正确的测量点进行测量,否则会得到不同的测量结果。

  在 A 点测量时,所测的支路未形成回路,钳表显示“ OLΩ”,应更换测量点。

  在 B 点测量时,所测的支路是金属导体形成的回路,钳表显示“ L 0.01Ω”或金属回路的电阻值,应更换测量点。

  在 C 点测量时,所测的是该支路下的接地电阻值。

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