10kV單相接地（三相短路接地線021-56479692）故障的分析
2010-05-05
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1故障分析
目前各縣級電力企業(yè)，都是以110kV變電所為電源點(diǎn)，以35kV輸電線為骨架，以10kV配電線為網(wǎng)絡(luò)，以小水電站為補(bǔ)充的一個網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。由于電壓等級較低，輸配電線路不長，對地電容較小，因此，屬于小接地電流系統(tǒng)。當(dāng)小接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，由于沒有直接構(gòu)成回路，接地電容電流比負(fù)載電流小得多，而且系統(tǒng)線電壓仍然保持對稱，不影響對用戶的供電。因此，規(guī)程規(guī)定允許帶一個接地點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行不超過2h。但是由于非故障相對地電壓的升高，對絕緣造成威脅。因此，對已發(fā)生接地的線路，應(yīng)盡快發(fā)現(xiàn)并處理。這就要借助系統(tǒng)中設(shè)置的絕緣監(jiān)察裝置，來對故障作出準(zhǔn)確的判斷和處理。
對于絕緣監(jiān)察裝置，我們通常采用三相五柱式電壓互感器加上電壓繼電器、信號繼電器及監(jiān)視儀表構(gòu)成。它由五個鐵芯柱組成，有一組原繞組和二組副繞組，均繞在三個中間柱上，其接線方式是：ynynd。這種接線的優(yōu)點(diǎn)是*副繞組不僅能測量線電壓，而且還能測相電壓；第二副繞組接成開口三角形，能反映零序電壓。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)在正常情況下，*副繞組的三相電壓是對稱的，開口三角形開口端理論上無電壓，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生單相金屬性接地時（假設(shè)A相），網(wǎng)絡(luò)中就出現(xiàn)了零序電壓。網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生非金屬性單相接地時，開口兩端點(diǎn)間同樣感應(yīng)出電壓，因此，當(dāng)開口端達(dá)到電壓繼電器的動作電壓時，電壓繼電器和信號繼電器均動作，發(fā)出音響及燈光信號。值班人員根據(jù)信號和電壓表指示，便可以知道發(fā)生了接地并判定接地相別，然后向調(diào)度值班員匯報。但必須指出，絕緣監(jiān)察裝置是一段母線共用的，它必竟不是人腦，不可能選擇鑒別故障類型，由于實(shí)際情況要比書本上的理論復(fù)雜得多，惡劣天氣、網(wǎng)絡(luò)中高壓熔絲熔斷、電網(wǎng)中的高次諧波及電壓互感器本身的誤差等一系列問題，都可能使電壓互感器二次側(cè)開口三角形繞組感應(yīng)出不平衡電壓，使電壓繼電器、信號繼電器動作，發(fā)出虛假接地信號。
2故障現(xiàn)象類型
根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場處理人員反饋的情況分析，把62例接地故障現(xiàn)象分為以下幾種類型：
（1）金屬性接地。接地次數(shù)為36次，占整個接地故障次數(shù)的58且多發(fā)生在饋電線路上，現(xiàn)象為：故障相電壓為零或接近于零，非故障相電壓上升為線電壓或接近于線電壓。1999年12月13日，城關(guān)變發(fā)"10kV單接"信號，經(jīng)派人搶修，反饋情況為：10kV三相線5km處斷落一相架空導(dǎo)線，且電源側(cè)斷線直接落在地面上，造成金屬性單相接地。
。2）非金屬性接地。接地次數(shù)為3次，占整個接地故障次數(shù)的4.8，且多發(fā)生在饋電線路上，接地現(xiàn)象為故障相電壓大于零，但低于相電壓，非故障相電壓大于相電壓而低于線電壓。
。3）網(wǎng)絡(luò)中分支線高壓熔絲熔斷一相（即高壓一相開路）。次數(shù)為14次，占整個接地故障次數(shù)的22.5，且多發(fā)生在10kV配電線路中T接有較大負(fù)荷的分支線路上，接地現(xiàn)象為：故障相電壓上升為相電壓的3/2倍，非故障相電壓不變或?yàn)檎Ｏ嚯妷旱?/2倍。2000年7月12日，寨蒿變發(fā)"10kV單接"信號，報告所測電壓為：U線=10.5kV,UA=5.5kV,UB=9.5kV,UC=5.5kV。經(jīng)"拉路法"遂一操作后，找出故障線路，因該線路對側(cè)有電源，經(jīng)詢問，對側(cè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行正常，因此判定為該線路T接的10kV樂朗支線跌開故障，對該線路繼續(xù)運(yùn)行無妨礙。事后，反饋結(jié)果與判定相吻合。
。4）網(wǎng)絡(luò)中分支線高壓熔絲熔斷二相（高壓二相開路）。發(fā)生次數(shù)為3次，占整個接地故障數(shù)的4.8，均發(fā)生有較大負(fù)荷的分支線路上。
（5）鐵磁諧振：發(fā)生次數(shù)為6次，占整個接地故障次數(shù)的9.6，多發(fā)生在發(fā)電廠或變電所，現(xiàn)象為：一相電壓下降（不為零），兩相電壓升高；或兩相電壓下降（不為零），一相電壓升高（或滿偏）。
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