摘要：小电流接地系统是我国配电网中普遍采用的运行方式，能够提高系统的供电可靠性，在发生单相接地故障时仍能继续运行一段时间 ，但在规定运行时间内对故障的查找与排除至关重要，否则会造成事故扩大，本文就配网系统，对中性点经消弧线圈接地的小电流接地系 统的接地故障进行分析与处理。
关键词：小电流接地系统；消弧线圈；单相接地
0 引言
在我国3～66kV配电网中，广泛采用小电流接地方式。在这种方式下，系统发生单相接地时，具有接地电流小，瞬时接地不引起开关跳闸， 供电可靠性高。小电流接地系统发生的故障以单相接地故障几率最高，这时供电仍能保证线电压的对称性，且故障电流较小，不影响对负 荷连续供电，故不必立即跳闸[1]。但随着馈线的增多，电容电流也在增大，长时间运行就易使故障扩大成两点或多点接地短路，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，所以必须及时找到故障线路予以切除[2]。本文针对配网系统，对中性点经消 弧线圈接地的小电流接地系统的接地故障进行分析与处理。
1 电力系统中性点接地方式
电力系统的中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。这些中性点的运行方式是个复杂的综合性的技术问题，它关系到绝缘水平、 继电保护、电压等级、系统稳定等很多方面[3]。电力系统中性点有多种接地方式，常见的有中性点直接接地、中性点不接地、中性点经消 弧线圈接地、中性点经电阻接地。
从供电可靠性、设备投资、电网运行情况等方面考虑，在我国，110kV及以上电压等级的电力系统采用中性点有效接地方式，3～66kV配电 网中广泛采用中性点非有效接地方式[1]。
1.1 中性点经消弧线圈接地系统
中性点经消弧线圈接地系统，通过消弧线圈的电感电流补偿电网的接地电容电流，使故障点的接地电流显著减小，同时降低故障相接地电 弧两端的恢复电压速度，延长故障相电压的恢复时间，并限制恢复电压的最大值，从而达到熄灭电弧的目的[3，4]。
电力系统调度规程规定：35kV系统的电容电流超过10A时，即应启用消弧线圈；10kV系统的消弧线圈启用应根据《关于自动跟踪消弧线圈运 行管理的规定》执行；当系统有接地故障时，消弧线圈不应退出运行（亦不准操作），其运行期间，应根据相关规定执行，其上层油温一 般不超过85℃；当10kV系统采用接于接地变变压器中性点的干式消弧线圈时，系统接地时消弧线圈运行不能超过2小时[2]。
1.2 小电流接地系统单相接地故障分析
以中性点经消弧线圈为例，系统的发电机和每条线路的对地电容分别以集中电容C0G、C0I、C0II表示，
若在A相的k处发生单相接地短路，则在接地点处A相对地电压为零，对地电容被短接，A相电容电流为零，B、C两相的对地电压升高 倍，且 接地故障处电压也三相对称[5]。
故接地故障处流过的电流是全系统非故障相电容电流与消弧线圈提供的电感电流之和；非故障线路I中的零序电流为线路I本身的电容电流 ；发电机侧的零序电流为发电机本身的电容电流与电感电流之和；故障线路II的零序电流为全系统非故障相电容电流与消弧线圈提供的电 感电流之和，但不包括故障线路II本身零序电容电流。
2 小电流接地系统单相接地故障处理流程
小电流接地系统发生接地故障后，虽然故障点电流小（只有系统电容电流，经消弧线圈补偿后更小），三相线电压仍保持对称，但非故障 相电压上升到线电压，长时间运行会使故障过大造成两点或多点接地短路。因此，要在规定时间内尽快找出故障点进行处理，排除故障， 针对配网运行方式特点，经消弧线圈接地的小电流接地系统发生单相接地故障时的处理流程如图1所示。
图1 小电流接地系统单相接地故障处理流程
2.1 接地信号的分析判断
小电流接地系统的故障以单相接地故障最为常见，但接地信号的产生并非单纯由单相接地故障引起，在故障处理前对接地信号的准确判断 有助于提高故障处理的效率，一般产生接地信号有几下几种情况：
1）系统单相接地，现象为母线电压一相降低（金属性完全接地时降低至0），另两相升高（金属性完全接地时升为线电压）[5]；
2）压变一次熔丝熔断，情况较多的为一相熔断，一次侧熔断表现为一相电压大幅度降低，另两相有不同程度降低。二次侧熔断表现为一相 降低至接近于0，另两相电压正常[2]；
3）线路断线或断线接地，一般表现为两相升高或一相升高、两相偏低，此时应立即将故障线路切除（拉开线路支线开关或全线停电），以 免危及人身、设备安全；
4）消弧线圈补偿不当引起电压不平衡，主要是随着电容电流的增大，可能导致消弧线圈容量不足而引起谐振，造成假接地现象，此时试拉 线路无法使接地信号消失，且可能出现接地与恢复，这种情况可以通过调整消弧线圈档位后再启用进行处理[3，6]；
5）谐振过电压引起的虚幻接地，此时三相电压会超过线电压，且电压无规律变化，消弧线圈上无零序电流产生。其产生原因主要有切合空 载线路、母线或系统扰动激发铁磁共振，断路器的非同期合闸使三相对地电容不平衡或产生过电压引起虚幻接地等。此外，线路接地、断 线等引起系统参数改变也会引起虚幻接地现象。出现这种情况可以通过切除母线电容器、空载线路等方法破坏谐振条件来处理。
2.2 单相接地故障的查找
无论发生任何形式的接地故障，均应对站内设备进行检查，排除母线设备接地，并按下列顺序排查接地故障：
1）若变电所正常方式下两台主变并列运行，接地时，通常断开分段开关来缩小查找接地的范围；
2）拉开该接地系统的空载线路及电容器；
3）对站内出线开关逐一拉合，装有小电流接地选线装置的，优先拉合装置判别出接地线路，同时根据运行经验及选检原则，先拉无电源、 分支多、线路最长、负荷轻和无重要用户的线路，后拉分支较少、线路较短、负荷较重和有重要用户的线路。
4）在进行拉合前应通知工作站告知有关用户，对有特殊保电任务的线路及某些重要用户专线要通知领导并经领导同意才能进行拉合，对于 重要用户专线还应得到用监的同意。
5）最后一条线路也应进行拉合检查，确定是该线路有故障
6）接地仍未选出，但电压有变化的，则应考虑该接地系统的两回或多回出线同相接地。
7）对具有调度协议的发电机并列线路，应通知发电机解列后进行拉合。
3 结语
通过对事故处理的分析与总结，深感作为一名配网调控人员，必须对熟悉所地区电网的各种运行方式，对电网薄弱方式、特殊点做到心中 有数；熟悉理解事故处理流程、各种接地现象本质；在事故处理中要沉着冷静、考虑周全，养成良好的工作习惯；不断累积经验，多与人 交流，提高事故处理能力。这样，才能在发生故障时，对故障进行准确地判断与高效地处理，保障用户的供电可靠性。
参考文献：
[1]郭清滔，吴田.小电流接地系统故障选线方法综述[J].电力系统保护与控制.2010，38（2）：146-151.
[2]黄坚，潘琪，颜锡渝.苏州电力系统调度规程[M].苏州：苏州供电公司.2008：107-110.
[3]要焕年，曹梅月.电力系统谐振接地[M].北京：中国电力出版社.2000.
[4]李坚.电网运行及调度技术问答（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2004.
[5]李光琦.电力系统暂态分析（第三版）[M].北京：中国电力出版社.2007.
[6] 李嗣明，何婧，张熙军.消弧线圈投入后引起系统电压不平衡原因分析及解决办法[J].电力系统保护与控制.2008，36（24）：124- 128.
论文作者:李化欣,郝永旭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
标签：电流论文; 故障论文; 弧线论文; 系统论文; 线路论文; 电压论文; 单相论文; 《电力设备》2018年第12期论文;