10kV电力系统单相接地故障排查方法

摘 要 本文统计分析了电网发生故障原因，发现在单相接地故障占到总故障的30%左右，单相接地故障是电网调度运行中最常见的故障形式，针对10KV电力系统单相接地故障，提出了排查的方法。

关键词 输电线路；单相接地故障；排查方法

中图分类号TM246 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）98-0152-02

1 单相接地故障的危害

单相接地故障主要从以下几方面对系统产生危害：

1）相电压的升高，可能会造成绝缘薄弱点被击穿，产生短路故障；

2）故障点产生电弧，可能烧坏设备进而引发更大的故障；

3）故障点产生间歇性电弧时，可能产生串联谐振过电压，对系统安全带来隐患。

2 单相接地故障产生的原因

1）设备绝缘出现问题，容易发生击穿接地；

2）飞禽等外力破坏；

3）输电线断线；

4）天气恶劣等自然灾害等；

5）人为操作失误。

3 排查方法及处理

下面我们分析10kV系统发生单相接地故障时的排查方法及处理过程：

首先，安装有接地故障选线装置的变电站，我们登封电网23个变电站中仅有110kV崇高变电站安装有接地故障选线装置。使用接地故障选线装置，故障点很快就可以找到，当出现母线接地信号，选线装置指示某一线路接地，可以断定故障点就在这个线路上。出现母线接地信号，选线装置显示所有线路没有问题，则故障点在母线及连接设备上的可能性最大。所以，我们在检查处理时应注意以下方面：

1）若母线报出接地信号，选线装置显示某一线路接地，则应检查故障线路的站内设备有无问题，若该故障线路站内设备无问题，则是线路上故障，应立即通知故障线路管理单位巡线。故障线路负荷能转移走的，立即转移，不能转移走的且该故障线路带有重要用户的，故障线路可以带接地运行，但时间不能超过2h。

2）若只报出母线接地信号，选线装置显示所有线路没有问题时，应检查母线和连接设备以及变压器是否正常。

其次，我们来分析没有安装接地选线装置的10KV电力系统发生单相接地故障的查找、处理方法，现在单依登封电网状况来看，此种情况为主要（或许在经济发达地区，大部分变电站都安装有接地选线装置）。

3.1判明故障性质和相别

根据变电站值班员汇报的故障象征及调度自动化系统监控相电压变化情况，接地相相电压降低，非接地相相电压升高，进而判断分析出接地相别。

假如系统的绝缘没有损坏，却出现不对称状态，比如电压互感器一相高压保险发生熔断，用变压器对空载母线合闸充电等，这些情况经常出现接地信号。

假如电压互感器一相高压保险熔断，产生接地信号。

某些微机保护综自站，综合自动化监控装置的软件程序对系统单相接地故障的计算方法是以某一相为参考点。因此，在发生所选参考点这一相有接地故障时，虽然能够报出接地故障信号，但各相对地电压的显示数值与实际故障情况可能不一致，与电压互感器高压保险（熔断器）熔断不容易区分，值班员必须综合各种情况认真判断。不论综自测控装置还是常规的中央信号（电磁继电器），接地信号是由电压互感器开口三角出线电压报出的。

上述情况下，即使是没有其他判据，不能直接区分，只要有接地故障信号，就必须进一步区分判断。方法是：使用万用表，测量电压互感器二次的各相对地电压，防止把接地故障当做电压互感器问题处理，也要防止把电压互感器问题当做接地故障处理。

3.2分网运行缩小范围

10kV系统单相接地主要考虑变电站10kV母线分段运行缩小范围。当对出现接地信号的一段母线进行查找处理。这是最常用的一种方法，可以缩小查找故障范围，减少查找故障的盲目性。

3.3对站内设备是否存在故障进行检查

首先是值班员对设备进行外部检查。检查的重点是设备瓷质部分是否有损坏情况、是否有放电网络，其次检查断线接地情况，对避雷器、互感器、电缆头等进行检查，检查设备上有无落物、小动物及外力破坏等现象。

3.4对站内出现故障设备的处理

1）用开关隔离对故障点隔离。如果检查发现电流互感器等设备有故障，要及时处理故障，立即转移负荷，并隔离故障。若负荷不能转移的则应立即通知用户做好停电准备，然后把故障设备隔离。立即通知检修人员检修故障设备；

2）故障点只能用刀闸隔离。这种情况下必须注意：不允许用刀闸拉开接地故障和线路负荷电流。要用倒运行方式的方法隔离故障点。不能倒运行方式的，若必须母线停电的，则立即通知该母线上所带所有用户做好短时停电准备，然后该母线停运后，立即隔离故障设备，再恢复该母线及非故障线路供电；

3）故障点在母线上。如果故障出现在母线上，没有办法隔离，则该母线上线路负荷能转移的立即转移，不能转移的立即通知用户做好停电准备，然后故障母线停电，立即通知检修人员抢修。

3.5检查站内设备未发现问题

当检查站内设备未发现问题时立即用“瞬停法”检查出现故障的地方。当依次断开故障所在母线上的开关时，如果接地信号不存在了，而测量装置的指示也显示正常，则该线路存在接地故障。利用这个方法查找故障线路的顺序为：空载线路。有备用回路，已转移负荷的线路。以往记录常发生接地的线路。线路长过长、分支过多出现接地故障概率较高。带有比较重要负荷的线路。重要负荷线路应停电进行检查。

若“瞬停法”仍不能选择出接地线路，此时则应断开该段母线上所有10KV线路开关（断路器），然后逐一进行送电。某条线路送电后，该母线出现接地现象，则该线路立即停运，此线路即为接地线路，有两条线路接地，则接地线路均应停运。“瞬停法”可以有效的查出故障点。登封电网在大风、雷雨等恶劣天气时容易出现同相两点接地故障。

4结论

故障点查出后，应根据线路用户的重要程度，采取不同的处理方法，比如转移负荷等，一般不要影响用户，同时及时通知故障线路管理单位处理。

参考文献

[1]马德收.配电网10kV母线TV熔断器熔断原因分析[A].2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）[C]，2011.

[2]穆大庆，尹项根，甘正宁.中性点不接地系统中单相接地保护的新原理探讨[J].长沙电力学院学报：自然科学版，2005（1）.

[3]曹廷根，常会军.一种新型的小电流接地故障选线[A].2011中国电工技术学会学术年会论文集[C]，2011.