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2017-11-21 04:02127
10kV配电线路单相接地的故障及其处理
        单相接地是电力系统常见的一种故障,表示三相系统中的其中一相和大地发生了短路。
        10kV配电线路发生单相接地故障后,变电站10kV母线上的电压互感器检测到零序电流,在开口三角形上产生零序电压,电压互感器铁芯饱和,励磁电流增加,如果长时间运行,将烧毁电压互感器。

        熟悉接地故障的处理方法对值班人员十分重要。


        单相接地故障的特征及检测装置


        1.单相接地故障的特征


        中央信号:警铃响,“某千伏某段母线接地”光字牌亮,中性点经消弧线圈接地系统,还有“消弧线圈动作”光字牌亮;

        绝缘监察电压表指示:故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全接地),另两相电压升高,大于相电压(不完全接地)或等于线电压(完全接地),稳定性接地时电压表指针无摆动,若电压表不停地摆动,则为间歇性接地;
        中性点经消弧线圈接地系统,装有中性点位移电压表时,可看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)消弧线圈的接地报警灯亮;
        发生弧光接地时,产生过电压,非故障相电压很高,电压互感器高压保险可能熔断,甚至可能烧坏电压互感器。


        2.真假接地的判断


        电压互感器一相高压熔断器熔断,发出接地信号。发生接地故障时,故障相对地电压降低,另两相升高,线电压不变。而高压熔断器一相熔断时,对地电压一相降低,另两相不会升高,线电压则会降低。

        用变压器对空载母线充电时,断路器三相合闸不同期,三相对地电容不平衡,使中性点位移,三相电压不对称,发出接地信号。
        这种情况只在操作时发生,只要检查母线及连接设备无异常,即可以判定,投入一条线路或投入一台所用变压器,即可消失。
        系统中三相参数不对称,消弧线圈的补偿度调整不当,倒运行方式时,会发出接地信号。此情况多发生在系统中倒运行方式操作时,经汇报调度,在相互联系时,了解到可先恢复原运行方式,消弧线圈停电,调整分接开关,然后重新投入,倒运行方式;在合空载母线时,可能激发铁磁谐振过电压,发出接地信号。
        此情况也发生在倒闸操作时,可立即送上一条线路,破坏谐振条件,消除谐振。


        3.检测装置


        对于绝缘监察装置,通常采用三相五柱式电压互感器加上电压继电器、信号继电器及监视仪表构成。

        它由五个铁芯柱组成,有一组原绕组和二组副绕组,均绕在三个中间柱上,其接线方式为Ynynd。
        这种接线的优点是:第一副绕组不仅能测量线电压,而且还能测相电压;第二副绕组接成开口三角形,能反映零序电压。
        当网络在正常情况下,第一副绕组的三相电压是对称的,开口三角形开口端理论上无电压,当网络中发生单相金属性接地时(假设A相),网络中就出现了零序电压。
        网络中发生非金属性单相接地时,开口两端点间同样感应出电压,因此,当开口端达到电压继电器的动作电压时,电压继电器和信号继电器均动作,发出音响及灯光信号。
        值班人员根据信号和电压表指示,便可以知道发生了接地故障,并判定接地相别,然后向调度值班员汇报。但必须指出,绝缘监察装置是与母线共用的。


        发生单相接地故障的原因


        导线断线落地或搭在横担上;
        导线在绝缘子中绑扎或固定不牢,脱落到横担或地上;导线因风力过大,与建筑物距离过近;配电变压器高压引下线断线;配电变压器台上的10 kV避雷器或10 kV熔断器绝缘击穿;配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地;绝缘子击穿;线路上的分支熔断器绝缘击穿;同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落,搭在下排导线上;线路落雷;树木短接;鸟害;飘浮物(如塑料布、树枝等);其它偶然或不明原因。


        单相接地故障的危害


        1.对变电设备的危害


        10kV配电线路在出现单相接地故障后,变电站10kV的母线上的电压互感器检测不到电流,则是会在开口三角形上产生零序电压、电流增加等,如果运行的时间过长,就会导致电压互感器的损坏。
        单相接地故障后,也有可能会出现谐振过电压的情况。谐振过电压是正常电压的几倍大小,因此严重的话会对变电设备的绝缘保护装置产生危害,造成变电设备绝缘部分的击穿,从而导致重大事故的发生。


        2.对配电设备的危害


        单相接地故障还有可能会导致间断的弧光接地现象,同时谐振过电压会击穿绝缘保护层,产生线路的短路事故,出现配电变压器烧毁的事故,使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁,也可能发生电气火灾事故。


        3.对区域电网的危害
 
        严重的单相接地故障,可能破坏区域电网的稳定,造成更大事故。

 

        4.对人畜的危害


        像导线落地这种类型的单相接地故障,一旦出现配电线路持续工作的情况,那么同配电设备近距离的行人以及线路的检查人员(尤其是夜间的线路检查人员),极有可能发生跨步电压产生的电击事故,还有可能会发生牲畜被电击的事故。


        5.对供电可靠性的影响

        10kV配电线路接地,除了要进行人工的选线之外,还会对没有出现单相接地故障的配电线路进行停电,暂停对其他用户的正常供电,这对供电企业来说,会直接影响其供电的可靠性,同时单相接地故障还要进行配电线路的停止运行,对配电线路中出现故障的线路进行。


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