试论电缆电容电流引起的单相接地故障及其处理方法论文_周密

(青海益和检修安装有限公司 青海西宁 810100)

摘要:随着我国经济发展,生产活动对电力资源的依赖程度在不断加提升,对电力系统运行稳定性的要求也越来越高。因而,为促进社会经济发展,我们需保证电力系统稳定运行。由于单相接地故障故障将影响电力系统运行的稳定性,相关工作人员需加强对电缆电容电流引起的单相接地故障的研究。

关键词:电缆;电容电流;单相接地故障;处理方法

引言

单相接地故障是影响电力系统稳定运行的重要故障,需及时确定故障点并及时进行处理,以尽快恢复正常供电,保证生产活动正常进行。本文依据实际案例,分析电缆电容电流引起的单相接地故障与处理方法。

1 几种接地故障的特点

①在一相出现不完全接地故障时,也就是通过高电阻或电弧接地时,故障相电压将降低,非故障相电压上升,此电压高于相电压,低于线电压。电压互感器开口三角位置的电压将达到整定值,电压继电器将发出接地信号。

②假如一相完全接地,故障相电压将为零,非故障相电压将上升,直到与线电压相同。这时电压互感器开口三角位置将出现100V电压,电压继电器将发出接地信号。

③在电压互感器高压一侧出现一相断线情况时,故障相指示并不是零,其原因为电压表在二次回路中与互感器线圈与其他电压表构成串联电路,因此存在电压知识,但是电压与实际电压不符。互感器开口三角位置将出现电压值,并且发出接地信号。

④电力系统中包含了容性和感性参数元件,一些铁磁电感元件,在配置不合理时将出现铁磁谐振,之后将发出接地信号。

⑤空载母线虚假接地。在母线空载时,三相电压不均衡,将发出接地信号。在更改线路之后接地信号将消失。

2 单相接地故障处理方式与注意事项分析

2.1单相接地故障处理措施

①出现单相接地故障之后,值班人员需及时赶到现场并及时记录接地时间、相别、电压等情况,并将其上报给调度人员。值班人员需拉开故障系统上的电容器,且依据调度人员的指示判断接地故障点,值班人员可以自己选择检查方式。

②值班人员需检查电气设备是否存在故障,检查内容:母线设备、出线设备、穿墙套管、架空线路引入线等,假如值班人员未找到故障点,需进行线路接地检查。

③假如配置有小电流接地选线设备,则需依据设备显示线路,在调度人员允许的情况下,进行拉路试验,假如值班人员发现接地故障消失,需及时上报调度人员等候指示。

④若值班人员在详细检查之后未找到接地故障线路,同时接地故障未消失,可以判定为母线设备接地或两条不同线路同相接地。假如出现这种情况,值班人员需进行有针对性的检查,值班人员需依据相关规定检查各个线路,尤其需注意各个线路绝缘监视设备三相对地电压表的变化情况。假如在检查各个线路时,三相对地电压表均未出现改变,则表明单相接地故障点并不是输电线路,而是设备存在接地故障。反之,则表明可能是两条输电线路出现同相接地故障。

⑤在一些恶劣天气环境中(比如:大风、雷雨天气),输电线路极易出现两条线路异相接地故障,表现为:相同母线供电的两条输电线路同时跳闸或一条线路跳闸,并且配电网存在单相接地故障。

2.2 单相接地故障处理过程中的注意事项

依据相关规定详细检查接地系统中的设备,在检查过程中工作人员需穿好绝缘靴,佩戴绝缘手套。假如工作人员发现接地故障点,不能直接接近故障点,需在安全距离内进行检查(一般室内安全距离为4米,室外安全距离为8米);在电力系统出现接地故障时,不能操作消弧线圈隔离开关。

3 案例分析

3.1故障现象

目前,某电力企业有一条长度为2千米的10kv高压架空线路,此线路利用跌落式熔断器“T”与变压器连接在一起,低压侧通过配电屏设置地埋线缆,并将其铺设到用户侧。在2016年冬季,此线路出现单相接地故障。为保证工作人员的生命安全,检修人员及时断开故障线路,组织工作人员进行抢修。

3.2故障处理

此故障点位于公共通道,车辆往来频繁。由于之前曾经出现,车辆碾压知识电缆绝缘层被破坏,出现接地故障的情况。因此检修人员首先选择挖掘电缆接头位置,使用电缆测试设备检测电缆是否存在故障,然而并未检修人员并未发现此处存在故障。然后,检修人员分两段对将近1千米的电缆进行检查,也未发现单线接地故障点。单相接地故障仍然存在,主要表现为:只要供电,变电站配电屏就会显示此线路存在接地故障,停止供电之后,单相接地故障则会消失。检修部门决定更换电缆,但是在更换之后,单相接地故障依然存在。为恢复供电,检修人员选择检查配电设备是否存在接地故障。在检查变压器、架空线路时,检修人员发现“T”接处的跌落式熔断器绝缘子存在破裂情况。检修人员立即更换跌落式熔断器绝缘子,在更换之后,供电系统供电正常。由此可见,此次单相接地故障是由绝缘子破裂造成电流外泄,致使电力系统出现单相接地故障。

3.3故障原因

由于绝缘子长期暴露在空气中,并且电场较强,受到天气环境等因素影响,绝缘子出现破损,在运行过程中由于绝缘子需承受较大的电压,在环境潮湿的情况下,出现漏电问题。此次出现的单相接地故障,由于架空线路距离较短,电杆采用的是混凝土电杆,因此电缆漏电电流较小,检测设备并不能有效进行监测,在架空线路接入电缆之后,电缆横向几何尺寸较小,绝缘介质常数较大。随着线路长度增加,电容电流将不断加大。绝缘子漏电电流也会不断增加,此时配电屏将监测到输电线路存在单相接地故障。

3.4故障讨论

在处理此次单相接地故障时,主要处理方式为:拆开电缆线路与架空线路之后,需检查电缆是否存在接地故障,并进行耐压试验,假若电缆正常,需检查架空线路。由于检修人员在刚开始检查中未明确故障点,耗费了大量时间进行检查。此次检查工作,用时5天,使用多种检测设备,更换大量电缆,总费用为1万元。此次故障虽然是偶然发生的,但是随着供电系统容量的增加,配电网接地电容也在不断增加,在接地电容达到一定标准之后,将影响配电网运行的稳定性。

4 结语

总之,为保证配电网可以稳定运行,值班人员需掌握相关处理流程,掌握电力设备的运行状况,提高处理技术及处理能力,及时处理供电系统的故障,保证电力设备的清洁度,确保电力设备的绝缘效果。并且,检修人员还需加强对输电线路的检修及管理,提升检修人员的专业技术能力,及时判断接地故障点,尽快恢复电力系统供电。

参考文献:

[1]王怡轩. 适用于高阻接地故障的谐振接地系统故障选线技术研究[D]. 山东大学, 2016.

[2]袁桂凤. 浅谈小电流接地系统单相接地故障的判断及处理[J]. 通讯世界, 2016(5):160-161.

[3]刘健. 智能接地配电系统是单相接地故障处理的有效手段[J]. 供用电, 2017, 34(2):19-20.

论文作者:周密

论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期

论文发表时间:2018/8/20

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