小电流接地系统单相接地故障判断处理研究

李　彬

[摘要]小电流接地系统中，发生单相接地故障，应迅速查找故障点，争取在未发展成两相接地短路故障前、将其切除，以免扩大事故。单相接地故障产生原因多，现象复杂，危害大，可根据具体情况对故障进行判断、并采取切实可行的处理方法、论述小电流接地系统产生单相接地故障的原因、危害和主要现象。对各种故障现象的区分判断，讲明具体的查找处理方法，以及变电站实行无人值守后查找处理的不同之处。最后讲述查找处理过程中的注意事项和几种特殊情况，使值班员在判断、查找处理时能够及时准确，确保系统安全稳定运行。

[关键词]小电流接地 单相接地 故障

中图分类号：O59文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0120034－01

一、前言

电力系统按中性点接地方式不同，分为中性点直接接地系统、中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统三种。中性点直接接地系统称为大电流接地系统，中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统，通常称为小电流接地系统。小电流接地系统发生单相接地故障时，由于线电压的大小和相位不变（仍对称），而且系统的绝缘又是接线电压设计的，因此允许短时间运行而不立即切除故障，一般10kV、35kV线路允许接地运行不超过2h，这主要是受电压互感器和消弧线圈带接地允许运行时间的限制。中性点经消弧线圈接地系统有接地故障时，制造厂一般规定消弧线圈可运行2h，应监视消弧线圈的上层油温不能超过85摄氏度（最高限值95摄氏度）。

二、接地故障的判断

1．电压互感器一相高压保险熔断，报出接地信号。区分依据：接地故障时，故障相对地电压降低，非故障相对地电压升高，线电压不变，而电压互感器一相高压保险熔断时，对地电压一相降低，另两相电压不变，线电压指示则会降低。

2．用变压器对空载母线合闸充电时，断路器三相合闸不同期，三相对地电容不平衡，使中性点发生位移，三相电压不对称，报出接地信号。区分依据：这种情况在操作时发生，只要检查母线及连接设备无异常，即可判定。投入一条线路或投入一台所用变，接地信号即可消失。

3．系统中三相参数不对称，消弧线圈的补偿度调整不当，在倒运行方式操作时，报出接地信号。区分依据：这种情况多发生在系统中有倒运行方式操作时。经汇报调度，在相互取得联系时，可以了解到。可先恢复原运行方式，将消弧线圈停电调整分接头，然后投入，再进行倒运行方式操作。

三、单相接地故障的查找处理方法

（一）判明故障性质和相别。根据接地故障的判断所述依据，首先判明故障性质和相别，待确定为接地故障后，采取措施，进行查找处理。

（二）分网运行缩小范围。分网运行包括系统分网运行和变电站内分网运行，系统的分网应在调度统一指挥下进行，并考虑各部分之间功率平衡、继电保护的相互配合、消弧线圈的补偿度是否适当。对于变电站，分网就是将母线分段运行，缩小范围，找出仍有接地信号的一段母线。

（三）检查站内设备。确定故障范围后，应对故障范围以内的站内一次设备进行全面的外部巡视检查。主要检查设备瓷质部分有无损坏、放电闪络，设备上有无落物、小动物及外力破坏现象，各引线有无断线接地，检查互感器、避雷器、电缆头等有无击穿损坏等。

（四）检查站内设备故障处理。故障点可以用断路器隔离。检查发现电流互感器、出线穿墙套管、出线避雷器、电缆头、耦合电容器、线路侧隔离开关等断路器外侧的设备有故障。应汇报调度，转移负荷后，断开断路器隔离故障。拉开故障设备的两侧隔离开关，汇报上级有关领导，做好安全措施，等待修试人员检修故障设备。

故障点只能用隔离开关隔离。此时绝对不能用隔离开关拉开接地故障和线路负荷电流。应汇报调度，根据本站一次系统主接线及运行方式，利用倒运行方式将故障点隔离。对不能倒运行方式的，可用人工接地法转移故障点，再用断路器断开故障点。

故障点在母线上。检查发现隔离点在母线上，无法隔离，应将隔离母线停电检修，双母线接线的，可将全部负荷倒至另一条母线上供电，其它情况，应先将用户负荷转移，再进行停运母线。

（五）检查站内设备未发现异常。汇报调度，利用瞬停的方法查出故障线路，确定带接地故障的线路。

以上是对有人值班变电站发生小电流接地系统单相接地故障的处理，随着电力系统自动化水平不断提高，远动技术快速发展，以及电气设备更新换代，越来越多的变电站实行无人值守。对于无人值守变电站，当发生小电流接地系统单相接地故障时，根据调度工作站语音报出的远动告警信息和远动机所显示遥测值的变化，做出准确的判断。查找处理的方法在具体处理过程中与有人值班变电站的处理方法有许多不同之处。主要区别在判明故障的性质、相别后，通过远动遥控操作，在分网运行缩小故障范围的基础上，利用“瞬停法”查找出接地故障的线路。

发生单相接地故障时，通过调度工作站远动告警信号和远动机所显示电压值，记录接地的时间和相别，以及远动机所显示电压遥测值，待接地故障持续5min后不消失，根据运行方式、天气状况、系统操作、远动告警信号、远动机所显示电压遥测值，以及远动、通信、保护等班组当天工作情况，做出判断，进行查找处理。

四、查找处理过程中的特殊情况

遇有其它断路器跳闸可强送一次。

消弧线圈有故障，应先投入备用变压器，将变压器停运后，拉开消弧线圈隔离开关（将变压器重新投入运行），或先切除故障线路，再拉开消弧线圈隔离开关。严禁在有接地故障时，拉合消弧线圈隔离开关。

当某一出线跳闸，同时出现接地信号，一般是由于两条出线不同相接地，但只有一回出线断路器跳闸，而另一回出线仍然接地的缘故。此时，发生故障线路不再强送，按照接地选线序位表，寻找接地线路。

系统发生接地故障时，同时有两条出线断路器跳闸，跳闸后，接地现象消失，一般判断为两条出线异相接地短路，应轮流强送断路器，鉴别永久性接地点，将非接地线路投入运行。如果两点永久性接地，可强送较重要的线路。如两条线路都很重要，可倒至不同母线上，将母线分段运行。

五、查找处理单相接地故障时的注意事项

有重合闸装置的断路器，拉路寻找时，应利用重合闸装置进行选线。有人值班变电站和无人值班变电站，在拉路选线时，均应至少两人进行操作。系统接地时，检查站内设备，应穿绝缘靴，接触设备外壳、构架及操作，应戴绝缘手套。发现明显接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内。随时监视远动装置，保证“四遥”正确性和完好性，即遥测、遥信、遥控、遥调。发生接地故障，如远动装置异常，应立即通知操作队值班员到达现场。无人值班变电站所有运行设备的“就地/远控”开关应切至“远控”位置。

有“瞬停法”查故障线路，无论线路上有无故障，均应立即合上。

总之，小电流接地系统，发生单相接地故障，在处理过程中，一定要及时发现（尤其无人值班变电站），判断准确，处理果断。防止发生另一相接地，或不同线路不同相接地，形成相间接地短路，造成出线断路器或母线断路器跳闸的事故，确保系统的安全稳定运行。