小电流接地系统接地判断及检跳方法

喜羊羊

小电流接地系统接地判断及检跳方法
随着国民经济快速发展，电网用户在迅速攀升，配电网的连续安全供电和对用户提供质量合格的电能显得十分重要。据统计许多用户的出线因外力破坏和绝缘损坏造成单相接地故障的慨率为80%左右，本文介绍如何正确判断母线接地，并快速找出小电流接地系统的接地线路，并加以隔离和特殊接地故障处理方法，达到确保电网安全运行和对用户安全供电的目的。
　　
　　［关键词］母线接地，相电压，线电压
　　
　　前言：
　　电力系统110kV及以上电压等级中性点直接接地电网称大电流接地系统，一般承担电能远距离输电和环网安全供电的任务。35kV及以下电压等级中性点不接地或经消弧线圈接地电网称小电流接地系统，一般为用户终端的配网供电网络。
　　在大电流接地的系统中使用电气设备的对地绝缘是按相电压设计，发生单相接地时是不允许继续运行，接地时系统中的继电保护会快速跳开接地相，并单相重合一次，若重合在永久性单相接地故障上，再跳开三相，隔离接地故障设备，保证电网安全稳定运行。
　　而小电流接地系统中使用的电气设备的对地绝缘是按线电压设计，规程规定在当发生接地时不超过2小时可维持短时运行，但由于非接地相的对地电压升高，很有可能发生第二点接地（即形成两点接地短路）。有时小电流接地系统发生间歇性电弧接地会产生网络过电压（特别是接地消弧线圈退出运行时），长时间接地相未消除接地现象，那么没有接地相的设备会因较高过电压使薄弱部位的绝缘击穿而导致接地短路或爆炸、母线电压互感器也会因过电压使铁心深度饱和而严重发热烧毁，至使母线短路造成主变跳闸而发生大面积停电事故。所以当小电流接地系统母线发生接地时，监控人员要及时发现、汇报调度，在调度的许可下用检跳方法人为地拉开母线上的接地线路，以保证母线电压正常运行和其他线路的正常供电。
　　
　　一、小电流接地系统发生接地时的现象
　　当接地为高阻抗非金属接地、则接地相电压降低，其他两相对地电压会高于相电压，发生金属性完全接地时接地相电压降低到零，其它两相由相电压升高为线电压；接地相电压数值是由接地阻抗的大小决定，接地母线的各相电压数值由系统接地中性点电位发生位移的位置决定，所以接地为不稳定阻抗非金属接地时观察中央信号屏或监控机上的各个电压数值会在不断变化；接地时运行中的消弧线圈会发出较大响声（接地时严禁拉消弧线圈刀闸）、主变的声音也会高于正常运行的声音；接地地点会产生跨步电压，危及人身安全；电能的质量会因三相电压严重不平衡而降低，严重影响用户正常用电。
　　
　　二、小电流接地系统发出接地信号的几种情况
　　当小电流接地系统发出接地信号（光字牌或监控机的报文）这不一定全是母线系统发生接地，要根据母线电压表和各相电压表数据正确与否来区分、 -判断是何种故障，必要时在现场用万用表测量母线电压互感器二次电压和开口三角形的零序电压来确定故障类型。
　　接地信号发出时的故障类型表
　　
      
　　高次谐波谐振 超过100 三相电压升高很多，一般为3-3.5倍相电压，过压易损坏互感器
　　基波谐振 超过100 某一相电压降低，其余两项电压升高，一般3倍相电压，过压易损坏互感器
　　分频谐振 超过90 三相电压轮流升高、出现低频摆动（表计数据有节奏性摆动），互感器发出异音、保险熔断或过流可达30-50倍过热而损坏互感器
　　
　　网络正常运行时，三个电压大小相等、而相位相差1200。在开口三角的三个线圈中的电压Ua、Ub、UC也是大小相等、相位互差1200见图（1）三相电压相加为零（ULN=0），外接继电器不会动作，当网络发生A相接地金属接地时，此时Ua=0,UB和UC升到倍相电压，在相位上相差600。开口三角形的三相电压Ua、Ub、UC相加不为零，其输出电压3U0为ULn=100V，实际上，当发生非金属性（经过渡电阻）接地时，输出电压ULN将小于100V，接在开口三角形的继电器动作电压ULN整定值在33V。从表中可以看出各种故障的零序电压3U0都超过33V，因此接地信号就会发出，所以要根据实际测量电压数据和表中数据综合判断出各种性质的故障，分别处理。
　　　　
　　三、处理方法：
　　1、保险熔断可按操作程序更换好保险，接地信号便消除；
　　2、如果是空母线三相电容不平衡虚晃接地，投入一条线路并带上负荷，接地现象就会消除；
　　3、表格中3种谐振统称为铁磁谐振，它的危害性最大，必须及时处理。消除谐振的方法：①加装投入消谐装置；②投入母线上的备用消弧线圈、主变、所用变；③在开口三角形上并上一个500-1000W灯泡和电炉，消除后断开；④采用临时刀闸操作改变谐振参数；⑤投母线电容器组、使XC/XL＜0.01；⑥选用励磁特性好的电压互感器；⑦调整好开关使三相同期合闸。
　　
　　
　　四、查找母线、线路接地处理步骤
　　1、认真监盘及时发现母线接地信号（正确区分母线接地和电压互感器保险熔断、保险熔断是熔断相的电压为零或减少很多，其它两相电压不变为相电压）；汇报分管调度（汇报各电压数值共同把关，防止误判断误拉开关）；
　　2、多段母线并例运行时要求调度将母联开关断开，确认接地母线（但要先检查并例母线的各主变供电开关在合闸位置，否侧会误停主变未供电的母线，造成母线停电事故）；
　　3、双母线接线的35系统发生单相接地时在不停电的情况，可将母联断路器停用，将母线解列，查出故障母线，将母联断路器合上，将接地母线上的线路逐条倒至正常母线，就可以查出故障接地线路。
　　4、检跳顺序原则：1）按调度令拉分路开关；2）调度令按原先制定的捡跳表顺序拉分路开关；3）调度令按顺序自行解跳：则先拉架空线、后拉电缆线；先拉长线路、后拉分支线多线路；先拉小负荷、后拉重负荷线路；先拉不重要的用户、后拉次要、最后拉重要用户（重要用户象政府机关、化工、矿山、冶金、铁路、机场、军工用电等要再次联系调度得到调度同意，主要是再确认调度是否通知用户准备好，避免用户因停电造成的严重事故发生）；
　　5拉开某一线路时要观察电流为零，等半分钟左右，当母线电压恢复正常，接地点消除。此时必须及时合上该开关后，才能继续拉下一条分路开关（等半分钟原因是有时电压变化数据传输有一定时差，本来接地已消除，但传输时差未到，误认为接地还在、马上合上已找到接地的线路开关，继续拉其他分路，造成整条母线线路都停过，线路接地依然存在，由此产生误判断）；
　　6、拉分路开关时，除两人复诵外，还要注意：由于现在每段母线上，一般用户分路较多，监控机出线排列紧密，分路开关的双重名称要分清左右一致、看清监控机上要拉分路开关的位置、核实弹出来的遥控编号正确后、再确认拉开，防止误拉重要用户线路造成严重后果。
　　
　　五、特殊情况下母线接地的事故处理
　　整条母线线路都拉开停过，但是接地还存在，这就得考虑有可能是以下情况发生：
　　1、母线上同时有两条线路的同相接地（此时就得同调度联系将整段母线的各条线路开关都转为热备用、用逐条线路送电的方法，去找出第一条接地线路再断开、再送其它线路就能找出第二条接地线路）；
　　2、母线的电压互感器、避雷器、站用变或母线有接地（电压互感器有接地故障，严禁拉电压互感器刀闸、否则会产生母线弧光短路，造成母线停电）可申请调度快速调电及时停相关设备或停母线检查；
　　3、发现电压互感器冒烟或异常、响声非常大必须立即申请调度将母线转为热备用，以防止电压互感器爆炸造成母线短路，扩大事故，延长母线停电处理时间。同时母线短路、变压器短路电流很大，将会损伤变压器。若调度不同意要及时向有关领导汇报；
　　4、接地在配电装置内，而无法用断路器断开故障点的方法时，为缩小停电范围，可采用转移接地点，采用人工接地在备用开关或不重要的开关的线路上，将接地设备停用，然后在断开人工接地点。
　　5、有时接地出现一会儿又消除要加强监视（可能有大风造成导线摆动距离不够或树枝摆动短路瞬间弧光放电接地）。
　　
　　结束语
　　小电流接地系统中的线路接地在110kV及以下变电站是经常要遇到事情，及时发现、正确判断，快速检跳、找出接地线路是保证电网安全运行和确保用户电压质量的重要手段之一，运行人员要熟练掌握这门经验技术，要积累经验，善于分析，要能准确判断出线路接地还是电压互感器的保险熔断和铁磁谐振，当检跳线路接地时，要争取只拉开第一条线路或拉开较少线路就能找到接地线路，减少其他线路不必要的瞬间停电，以提高供电可靠率和对用户造成短停电的影响。母线接地要及时发现快速处理，防止造成母线或主变停电事故。