摘要：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最大优点。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，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。
关键词：小电流接地系统；问题处理；单相接地
1 小电流接地系统特点
1.1 中性点不接地系统
对于中性点不接地系统在稳态情况时，由于三相电压以及各相线路参数都是相等的，因此容性电流也相等。各相电流等于负荷电流和对地电容电流之和。
1.2 经消弧线圈接地方式
一般来说，电力系统常见的短路故障为单相对地短路故障，在发生了单相对地故障时，一般情况下还可以继续带负荷运行一段时间，但是故障处对地电流一般比较大。可以设计消弧线圈的参数，从而使得在故障时的容性电流可以被消弧线圈的感性电流补偿，这样就可以到达降低故障电流的效果，减轻了故障后果以及影响。
1.3 中性点直接接地
对于10 kV以下的中低压电力系统，经消弧线圈接地的方式是比较常用的，但是在高压配电网中，一般情况之下中性点都是直接接地。一旦发生接地故障后，电网不能再继续运行供电，如果再继续供电，其短路电流此时会显得特别大。因为，继电保护设备应瞬时动作，使开关跳闸，切除故障。中性点直接接地系统有缺点有有点，但大部分看中的是它在单相接地的时候，其点位与零非常的靠近，对地电压也会出现与相电压十分相近的情况。
2 单相接地短路的保护
在目前35kV中性点不接地系统变电站的单相接地监控已经基本采用综合自动化装置的接地保护、接地选线装置等，目前主要有以下2种形式。
2.1 绝缘监视装置
该装置利用将变电所公用母线的三相五柱式电压互感器一次线圈接成星形，二次线圈接成开口三角形，接入绝缘监察继电器，判别零序电压的有无来实现对小电流接地系统的监视。该装置能反映出接地故障，并能通过电压表判别出接地的相别，但不能判别出故障线路。其优点是投资小，接线简单、操作及维护方便。其缺点是运行人员必须通过拉路试验加以判别，这样必将影响非故障线路的连续供电，影响用户供电可靠性。若同时发生两条或以上线路接地时，将更难判别。而且装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触不良、直流的接地、回路的接触不良而误发或拒发接地信号。
2.2 小电流接地选线装置
小电流接地系统逐步应用了小接地电流选线装置。将小电流系统所有出线引入装置进行接地判断及选线，选线装置的原理是用电流方向判断线路，选电流最大的3条线路进行方向比较，判别故障线路。
2.3 反映单相接地故障的装置
变电站的单相接地监控目前主要有以下两种形式：
（1）绝缘监视装置
绝缘监视装置是利用变电所母线的三相五柱电压互感器一次线圈接成星形，二次线圈有一组绕组接成开口三角，将开口三角电压接入绝缘监察继电器，通过判别零序电压的大小来实现对小电流接地系统的监视，一般开口三角电压整定在30V左右。其优点是投资小，接线简单、操作及维护方便，其缺点是运行人员必须通过拉路试验加以判别，这样必将影响非故障线路的连续供电，影响用户供电可靠性。如果同时发生两条或以上线路接地时，将更难判别。
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（2）小电流接地选线装置
小接地电流选线装置是将小电流系统所有出线引入装置进行接地判断及选线，选线装置的原理是用电流方向判断线路，选电流最大的3条线路进行方向比较，判别故障线路。
3 单相接地故障的现象
在监控端发出音响报警，“某变某千伏某段母线接地”中性点经消弧线圈接地系统的还有“消弧线圈动作”光字牌亮；同时电压遥测量也会发生变化；在变电站端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），另两相相电压升高，高于相电压（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，若电压表不停的摆动，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。
4 单相接地故障的处理及注意事项
4.1 单相接地故障的处理
（1）发生单相接地故障后，值班人员应立即达现场并马上记录接地动作时间、相别、电压情况，并将情况汇报调度。值班人员应自行拉开故障系统上的电容器；并按调度员的命令寻找接地故障，但具体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现象，检查范围：从接地母线的主变套管处到所有母线设备、出线设备、穿墙套管、出线电缆及架空线路引入线，如果不能找出故障点，再进行线路接地的查找。
（3）变电所装有小电流接地选线装置的按其所显示线路，在调度许可下，进行拉路试验，如果接地消失，汇报调度听候处理。
（4）当逐路查找后仍未找到故障线路，而接地现象仍未消失，一般可以认为变电所内母线设备接地或两条不同线路同相接地。如发生此类情况需针对性的查找故障点，变电所值班员按规定顺序逐条选切线路，应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化，若全选切一遍，三相对地电压指示没有变化，说明不是线路有单相接地故障，是变电所内设备接地。若全选切一遍三相对地电压指示有变化时，则可能有两条配电线路同相发生单相接地故障。
（5）在雷雨、大风、高寒等天气还可能发生两条线异相接地的情况。主要表现是同一母线供电的两条线同时跳闸或只有一条线跳闸，跳闸时电网有单相接地现象。判断的必要依据是若两条线都跳闸，电网接地现象消除，或两条线只有一条跳闸，电网仍有接地现象，但单送其中一条时电网单相接地相别发生改变。
4.2 处理单相接地故障的注意事项
根据检查范围对变电所内接地系统中的设备进行检查，检查时必须做好自身安全措施，穿绝缘靴，带绝缘手套。如发现明显接地点时，不得接近故障点，应保持安全距离，室内4米，室外8米；在系统接地时，不得操作消弧线圈隔离开关。
5 结语
小电流接地系统单相接地故障给对变电设备和配电网的安全、经济运行带来了不良影响。要求运行人员要在实践中总结经验，熟悉规程，了解设备的运行状况，积极应用新技术、新设备，提高处理问题的能力。还应积极消除设备缺陷，提高设备的运行水平，积极预防单相接地故障发生。故障后尽快查找和消除故障点，尽快恢复供电，提高供电可靠性。从而保证电网的安全、经济和稳定运行。
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论文作者:张冬冬,李冬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：故障论文; 单相论文; 电流论文; 线路论文; 相电压论文; 系统论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第24期论文;