10kV配電線路發(fā)生單相接地故障后，變電站10kV母線上的電壓互感器檢測到零序電壓，在開口三角形上產(chǎn)生零序電壓，電壓互感器鐵芯飽和，勵磁電流增加，如果長時間運行，將燒毀電壓互感器。
名片解釋
單相接地是電力系統(tǒng)常見的一種故障，表示三相系統(tǒng)中的其中一相和大地發(fā)生了短路。
原因
發(fā)生單相接地故障主要有以下幾種原因:
2)導(dǎo)線在懸式絕緣子中綁扎或固定不牢，脫落到橫擔(dān)或地上。
3)導(dǎo)線風(fēng)偏過大，與建筑物距離過近。
4)變壓器高壓引下線斷線。
6)絕緣子擊穿。
7)線路上的分支熔斷器絕緣擊穿。
8)同桿架設(shè)導(dǎo)線上層橫擔(dān)的拉帶一端脫落，搭在下排導(dǎo)線上。
9)線路落雷。
10)樹木通道不暢，導(dǎo)致樹接觸導(dǎo)線。
11)鳥害。
12)飄浮物(如塑料布、風(fēng)箏等)
13)其它偶然或不明原因
在以上諸多種原因中，導(dǎo)線斷線、懸式絕緣子擊穿和樹木短接是發(fā)生配電線路單相接地故障最主要的原因，對近幾年來單相接地故障原因統(tǒng)計，上述三種原因占總故障原因的85%以上。
影響
3.1對變電站設(shè)備的危害
在實際運行中，磚廠塑料布因大風(fēng)落到導(dǎo)線上，使變電站電壓互感器燒毀情況，造成設(shè)備損壞、大面積停電事故。單相接地故障發(fā)生后，也可能產(chǎn)生諧振過電壓，產(chǎn)生幾倍于正常電壓的諧振過電壓，危及變電設(shè)備的絕緣，嚴(yán)重者使變電設(shè)備絕緣擊穿，造成更大事故。
3.2對配電設(shè)備的危害
單相接地故障發(fā)生后，可能發(fā)生間歇性弧光接地，造成諧振過電壓，產(chǎn)生幾倍于正常電壓的過電壓，過電壓將進(jìn)一步使線路上的懸式絕緣子絕緣擊穿，造成嚴(yán)重的短路事故，同時可能燒毀部分配電變壓器，使線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀，也可能發(fā)生電氣火災(zāi)。
3.3對配電電網(wǎng)的危害
嚴(yán)重的單相接地故障，可能破壞區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定，造成更大事故。
3.4對人畜危害
對于導(dǎo)線落地這一類單相接地故障，如果接地配電線路未停運，對于行人和線路巡視人員(特別是夜間)，可能發(fā)生人身觸電傷亡事故，也可能發(fā)生牲畜觸電傷亡事故。
3.5對供電可靠性的影響
發(fā)生單相接地故障后，一方面要進(jìn)行人工選線，對未發(fā)生單相接地故障的配電線路要進(jìn)行停電，中斷正常供電，影響供電可靠性，另一方面發(fā)生單相接地的配電線路將停運，在查找故障點和消除故障中，不能保障用戶正常用電，特別是在莊稼生長期、大風(fēng)、雨、雪等惡劣氣候條件和山區(qū)、林區(qū)等復(fù)雜地區(qū)以及夜間，不利于查找和消除故障，將造成長時間、大面積停電，對供電可靠性產(chǎn)生較大影響。
3.6對供電量的影響
發(fā)生單相接地故障后，由于要查找和消除故障，必然要停運發(fā)生單相接地故障配電線路，從而將造成長時間、大面積停電，減少供電量。據(jù)不完全統(tǒng)計，每年由于配電線路發(fā)生的單相接地故障，將少供電十幾萬度，影響供電企業(yè)的供電量指標(biāo)和經(jīng)濟效益。
3.7對線損的影響
發(fā)生單相接地故障時，由于配電線路接地相直接或間接對大地放電，將造成較大的電能損耗，如果按規(guī)程規(guī)定運行一段時間(不超過2小時)，將造成更大的電能損耗。
故障
單相接地是10kV(35kV)小電流接地系統(tǒng)單相接地，單相接地故障是配電系統(tǒng)最常見的故障，多發(fā)生在潮濕、多雨天氣。由于樹障、配電線路上懸式絕緣子單相擊穿、單相斷線以及小動物危害等諸多因素引起的。單相接地不僅影響了用戶的正常供電，而且可能產(chǎn)生過電壓，燒壞設(shè)備，甚至引起相間短路而擴大事故。熟悉接地故障的處理方法對值班人員十分重要。
系統(tǒng)接地
電力系統(tǒng)按接地處理方式可分為大電流接地系統(tǒng)（包括直接接地，電抗接地和低阻接地）、小電流接地系統(tǒng)（包括高阻接地，消弧線圈接地和不接地）。我國3～63kV電力系統(tǒng)大多數(shù)采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運行方式，即為小電流接地系統(tǒng)。
在小電流接地系統(tǒng)中，單相接地是一種常見的臨時性故障，多發(fā)生在潮濕、多雨天氣。發(fā)生單相接地后，故障相對地電壓降低，非故障兩相的相電壓升高，但線電壓卻依然對稱，因而不影響對用戶的連續(xù)供電，系統(tǒng)可運行1～2h，這也是小電流接地系統(tǒng)的最大優(yōu)點。但是若發(fā)生單相接地故障時電網(wǎng)長期運行，因非故障的兩相對地電壓升高
倍，可能引起絕緣的薄弱環(huán)節(jié)被擊穿，發(fā)展成為相間短路，使事故擴大，影響用戶的正常用電。還可能使電壓互感器鐵心嚴(yán)重飽和，導(dǎo)致電壓互感器嚴(yán)重過負(fù)荷而燒毀。同時弧光接地還會引起全系統(tǒng)過電壓，進(jìn)而損壞設(shè)備，破壞系統(tǒng)安全運行。因此，值班人員一定要熟悉接地故障的處理方法，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，必須及時找到故障線路予以切除。
故障特征
(1)當(dāng)發(fā)生一相(如A相)不完全接地時，即通過高電阻或電弧接地，這時故障相的電壓降低，非故障相的電壓升高，它們大于相電壓，但達(dá)不到線電壓。電壓互感器開口三角處的電壓達(dá)到整定值，電壓繼電器動作，發(fā)出接地信號。
(2)如果發(fā)生A相完全接地，則故障相的電壓降到零，非故障相的電壓升高到線電壓。此時電壓互感器開口三角處出現(xiàn)三倍于原來的相電壓，電壓繼電器動作，發(fā)出接地信號。
(3)電壓互感器高壓側(cè)出現(xiàn)一相(A相)斷線或熔斷件熔斷，此時故障相的指示不為零，這是由于此相電壓表在二次回路中經(jīng)互感器電感線圈和其他兩相電壓表形成串聯(lián)回路，出現(xiàn)比較小的電壓指示，但不是該相實際電壓，非故障相仍為相電壓。互感器開口三角處會出現(xiàn)35V左右電壓值，并啟動繼電器，發(fā)出接地信號。
(4)由于系統(tǒng)中存在容性和感性參數(shù)的元件，特別是帶有鐵芯的鐵磁電感元件，在參數(shù)組合不匹配時會引起鐵磁諧振，并且繼電器動作，發(fā)出接地信號。
(5)空載母線虛假接地現(xiàn)象。在母線空載運行時，也可能會出現(xiàn)三相電壓不平衡，并且發(fā)出接地信號。但當(dāng)送上一條線路后接地現(xiàn)象會自行消失。
故障處理
處理步驟
①發(fā)生單相接地故障后，值班人員應(yīng)馬上復(fù)歸音響，作好記錄，迅速報告當(dāng)值調(diào)度和有關(guān)負(fù)責(zé)人員，并按當(dāng)值調(diào)度員的命令尋找接地故障，但具體查找方法由現(xiàn)場值班員自己選擇。
②詳細(xì)檢查所內(nèi)電氣設(shè)備有無明顯的故障跡象，如果不能找出故障點，再進(jìn)行線路接地的尋找。
③將母線分段運行，并列運行的變壓器分列運行，以判定單相接地區(qū)域。
④再拉開母線無功補償電容器斷路器以及空載線路。對多電源線路，應(yīng)采取轉(zhuǎn)移負(fù)荷，改變供電方式來尋找接地故障點。
⑤采用一拉一合的方式進(jìn)行試?yán)瓕ふ夜收宵c，當(dāng)拉開某條線路斷路器接地現(xiàn)象消失，便可判斷它為故障線路，并馬上匯報當(dāng)值調(diào)度員聽候處理，同時對故障線路的斷路器、隔離開關(guān)、穿墻套管等設(shè)備做進(jìn)一步檢查。
處理要求
①尋找和處理單相接地故障時，應(yīng)作好安全措施，保證人身安全。當(dāng)設(shè)備發(fā)生接地時，室內(nèi)不得接近故障點4m以內(nèi)，室外不得接近故障點8m以內(nèi)，進(jìn)入上述范圍的工作人員必須穿絕緣靴，戴絕緣手套，使用專用工具。
②為了減小停電的范圍和負(fù)面影響，在尋找單相接地故障時，應(yīng)先試?yán)€路長、分支多、歷次故障多和負(fù)荷輕以及用電性質(zhì)次要的線路，然后試?yán)€路短、負(fù)荷重、分支少、用點性質(zhì)重要的線路。雙電源用戶可先倒換電源再試?yán)瑢Ｓ镁€路應(yīng)先行通知。若有關(guān)人員匯報某條線路上有故障跡象時，可先試?yán)@條線路。
③若電壓互感器高壓熔斷件熔斷，不得用普通熔斷件代替。必須用額定電流為0.5A裝填有石英砂的瓷管熔斷器，這種熔斷器有良好的滅弧性能和較大的斷流容量，具有限制短路電流的作用。
故障防范
為了減少單相接地故障給電網(wǎng)運行帶來的不良影響，不僅要求值班人員熟悉有關(guān)運行規(guī)程，了解設(shè)備的運行狀況，在實踐中不斷地總結(jié)經(jīng)驗，提高處理問題的能力，還要積極改善設(shè)備的運行條件，及時消除設(shè)備缺陷，保持設(shè)備的清潔，提高設(shè)備的絕緣水平。同時，還要加強配電線路的檢修、維護(hù)管理，提高配電線路檢修人員的技術(shù)水平，縮短查找處理接地故障的時間，盡快恢復(fù)對用戶供電。
參考資料 >