小电流接地系统电压异常情况分析及处置要点

宋卓霖

摘 要：对常见的电压异常现象的处理方法及经验进行归纳总结，以便供电部门对小电流接地系统电压异常状态进行全方位、多角度的分析处理，以更好的保障电网的安全、可靠运行。

关键词：小电流接地系统;电压异常;事故处置

引言

10kV系统一般是中性点不接地系统或中性点经消弧线圈接地系统，随着电网的扩大，电容电流的增大，越来越多的10kV系统采用中性点经消弧线圈接地方式，以补偿单相接地故障时的容性接地电流。

对于中性点经消弧线圈接地系统，引起10kV系统电压异常的因素非常多，主要可分为两大类：一类是谐振造成的10kV电网运行参数异常;一类是10kV系统设备故障，包括一次设备故障（还可能出现多重故障）、测量回路故障（包括TV及其二次回路故障）、一次设备故障而且测量回路也有故障。10kV系统电压异常现象在电网运行中经常遇到，但要想准确及时地判断处理并不是一件容易的事。本文对10kV配电网常见的电压异常现象进行分析并提出处置建议方案。

1 金属性接地

1.1现象及原因

金属性接地时，由于中性点偏移，造成三相电压不平衡，此时三相电压分别为：接地相电压为零，其余两相电压升至线电压。其原因主要有：线路断线接地、瓷瓶击穿、线路避雷器击穿、配变避雷器击穿、电缆击穿、线路柱上断路器击穿等。

1.2分析与处置

对于金属性接地，其电压特征明显，即接地相为零，其余两相升至线电压，接地信号光字牌会出现。若馈线的接地信号出现，则先依此试拉。否则就按照先次要馈线后重要馈线，先常故障馈线后不常故障馈线，先站外后站内的原则试拉，最后再检查母线上的所有设备。一般而言，母线接地是很罕见的。当每一条馈线都试拉过，而电压异常并没有消失时，就要考虑是不是出现多重故障了。

当同相接地的两条线路不是同杆架设时，容易误判为母线接地，特别是零序过流不动作或接地选线不显示时更是如此，若馈线能形成手拉手接线，则将每一条线路转由其他母线供电，看看是否引起其他母线接地，来判断该线路是否接地，若没有手拉手接线，则要将该母线所有馈线都拉闸，来确定是不是母线故障，若不是母线故障，再逐一试送馈线，确定故障线路。

2 非金属性接地

2.1现象及原因

电压一般显示为一相降低、两相升高（但不相等），或者一相升高、两相降低（但不相等），其原因主要有：线路断线接地、配变烧毁、电缆故障。

2.2分析与处置

非金属性接地的处置方法与金属性接地相同，但有时接地现象不明显时，电压不平衡现象较小，且由于零序电压值未达到接地信号整定值，不会发10kV母线接地信号，但会发10kV各间隔保测一体装置异常等信号，此时可先拉开10kV分段开关，故障母线的电压不平衡现象会变得更加明显，此时再通过拉路法来查找。

3 PT断线

3.1现象

PT一次一相断线时，故障相电压降低且不为零，其他两相基本不变并相等，故障相相关线电压降低，非故障相不变;

PT一次两相熔断时，故障相电压几乎为零，正常相电压基本不变;

PT二次一相断线时，故障相电压为零，非故障相电压相等且不变;

PT二次二相断线时，故障相电压为零，非故障相电压相等且不变;

PT高压或低压三相断线时，三相电压为零。

3.2分析与处置

室外PT经现场检查核实确为一次保险完全熔断后，可直接停PT隔离故障，开关柜内PT由于现场无法用验电笔进行直接判断，需短时停母线隔离PT，对于一些特殊的故障需要特别判断，如TV三相或两相熔丝熔断且线路单相接地，由于三相电压为零，无法判断是否有接地，可先按熔丝熔断进行检查处理，若在开关室后听到母线有电晕放电声，则说明有接地故障了，就要先处理接地故障，再处理PT熔丝熔断。

4 .谐振

4.1现象及原因

电力系统中的谐振过电压，是由于系统中的电感和电容，在特定的参数配合条件下产生谐振引起的。其特点是过电压倍数高、持续时间较长，对系统的绝缘危害大。激发谐振的原因有倒闸操作、系统中发生事故（断线、接地）等，谐振过电压的持续时间可能较长，甚至长期保持，直到谐振条件被破坏为止。电网中的许多非线性电感元件，如变压器、电磁式电压互感器、消弧线圈等，这些元件和系统的电容构成复杂的振荡回路。如满足一定条件，也可能激发起谐振过电压。

谐振过电压与接地故障的区别，主要是发生谐振过电压时，相电压升高（会超过线电压）;出现接地故障时，故障相电压降低（最低到零），非故障相对地电压升高，而线电压不变。发生谐振过电压时，分为以下三种情况：

4.1.1基波谐振

基波谐振时，一相电压低，但不为零，两相电压升高，超过线电压;或两相电压低，但不为零，一相电压升高，超过线电压。

4.1.2分频谐振

分频谐振时，三相电压依次轮流升高，并超过线电压。

4.1.3高频谐振

高频谐振时，三相电压同时升高，远超过线电压;也可能一相电压上升超过线电压，另外两相电压降低。

4.2分析与处置

处理谐振过电压事故的关键 ，是破坏谐振的条件。

（1）由于操作后产生的谐振过电压，一般可以立即恢复到操作以前的运行方式。要求现场运维人员应先分析原因再汇报调度，采取防止措施后再重新操作。

（2）由于对母线充电时产生谐振过电压，可以立即送上一条线路，破坏产生谐振的条件，迅速消除谐振。

（3）如果是运行中突然发生谐振过电压，可以投退电容器，改变参数，消除谐振。如果谐振现象消失以后仍然有接地信号，三相对地电压不平衡（一相降低，另兩相高于相电压，但是低于或等于线电压），说明在谐振的同时，有单相接地或断线故障，则按单相接地处置方法进行处置。

5 电缆线路接地

随着电网发展，变电站电缆线路日益增多，这对接地查找提出了新的要求，对于电缆线路较多的变电站，由于电缆线路对地电容大，当发生单相接地时，接地相会产生很大的接地电容电流。因此可通过线路的三相电流不平衡情况进行综合判断，如果某条线路接地相的电流大幅升高，则接地点大概率在此线路上，可联系相应单位进行带电巡线查找接地。

6  35kV系统接地

由于35kV系统往往串供有多个35kV变电站或用户站，当35kV网络接地时，串供的多个站会同时发母线接地信号，且查找接地时涉及负荷倒换，所以查找起来较为复杂，目前35kV网络接地查找一般遵循以下原则：（1）从负荷侧站或线路向电源侧方向逐渐查找;（2）首先排除与网络连接的空线路;（3）优先考虑线路故障，其次站内故障;（4）涉及变电站倒换电源时优先采用BZT方式（注意停电换电前将站内运行电容器转热备用）。

7 结语

通过以上分析得知，对于小电流接地系统发生单相接地故障后我们应沉着冷静地通过故障时电压数据、告警信号等，结合线路用户性质，采用现有辅助接地查找装置或应用系统，安全、准确、快速地查找到并隔离故障点，恢复电网的正常运行，保证用户的可靠供电。随着电网的不断发展，电网智能化的不断完善，结合新技术，小电流接地系统发生接地故障的处理将会更快、更好、更准确。

参考文献：

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[2]薛红.10千伏配电系统单相接地故障的危害和预防[J].黑龙江科技信息，2012，（20）：84-84.

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（国网重庆璧山供电分公司，重庆 402760）