发电厂不接地系统故障判别与分析

王萍燕

摘 要：目前，在我国很多发电厂的低压配电网中未设置不接地系统的故障保护装置，这不符合配网自动保护的发展趋势。对发电厂不接地系统的故障原因进行了分析和判别，对不接地系统故障的危害进行了阐述，并对虚假接地现场的类型和处理方法进行了分析。

关键词：发电厂；不接地系统故障；配电网；放电现象

中图分类号：TM862.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.158

发电厂系统多发的不接地故障通常有多种情况。其中，在我国多发的不接地故障一般指的是单相断开故障，尤其是在中小型的发电厂中此故障频发。一般情况下，因外力损坏或设备老化等，在我国很多发电厂中曾经发生过单相断电故障，这为发电厂的经济效益和用户的使用都造成了很大的影响。在我国，很多发电厂并没有配备不接地系统的故障保护装置，因此，在不接地故障发生很长时间后才能发现故障已经存在，这与配电网自动化发展的大趋势不符。由此可见，如何快速、准确地对不接地故障进行判别是发电厂当前面临的主要问题。

1 发电厂不接地系统故障案例

在我国的发电厂中，曾发生多次不接地系统的故障，对发电厂的经济效益和用户的使用都造成了很严重的影响。我国某10 kV配电厂存在单相接地故障，工作人员在故障检查的过程中发现，在2 min的时间内，4台配电柜连续跳闸，造成了长时间的停机。通过电路和相关设备的检查发现，某台配电柜中存在放电现象，此配电柜的地线已经完全烧断，造成了后续一系列故障的发生。因此，此故障属于典型的单相接地故障，主要是因该电缆在长期使用的过程中受到潮湿、发热等因素的影响，导致放电现象频发，电缆处于不接地的情况。

2 不接地系统单相接地故障的危害

当接地故障发生以后，其他非故障线路的电压会升高。当故障点完全接地时，电压会不断增大。此时，系统绝缘设置中的薄弱处有可能发生击穿事故，进而造成相间短路。

单相接地故障可能造成互感器内部的铁芯电压发生严重的饱和现象，进而导致电压互感器因超负荷运转而发生烧毁事故。这会对二次回路以及保护性的自动装置造成不良影响。当接地故障发生以后，其他非故障线路的电压将会升高，可能会升至线电压。这种情况发生后，可能导致电压互感器发生熔断的现象，继而导致二次保护系统误判故障发生的原因，并将其当作系统失压事故处理，进而错误启动快切装置。

如果不接地事故的故障点产生间歇性电弧时，则其相对电压值可能会因其他原因大幅增加。这种情况会对设备整体及绝缘设置造成不良影响，进而对系统的安全运行造成影响。

3 发电厂系统故障判别的方法

3.1 电压互感器故障

当电压互感器发生故障时，常发生高压侧断线或熔断件熔断现象。这种故障一般会导致电压降低，但系统电压指示却不为0，其他非故障地区电压仍为正常，进而导致绝缘监察电压发出接地信号。在处理该故障的过程中，需要先断开二次电源小开关，从而使保护装置断开运行，并对电压互感器进行相应的检查和处理。该处理方法比较简单，主要可通过更换高压侧断线或熔断器使系统恢复正常。

3.2 空载母线未发生不接地故障

在空载母线在经过变压器充电的过程中，有可能发生铁磁谐振过电压。此外，由于进线开关的三相同时合闸会产生不同步运行的情况，进而因移位现象而造成电压不平衡，导致接地信号发出。排除这种故障的方法非常简单，只需要对母线和其连接设备进行检查，并在投入1台变压器后这种故障便会消失。

3.3 零序电流互感器发生故障

这种情况一般是因电缆屏蔽线在走线过程中，利用了零序电流互感器布置的线路穿出接地，进而在安装接线的过程中发生错误，引发故障。在发电厂各项设备负载正常运行的过程中，如果因电容不对称的现象而导致零序电流产生时，或因外部电流经过零序电流互感器而流向接地点时，其产生的电流未相互抵消，则这些电流会导致继电器产生误判行为。

4 发电厂不接地系统故障的应对措施

虽然以当前的科技水平无法做到从根本上杜绝不接地故障的产生，但仍可通过多种多样的方法和措施降低故障发生的概率：①做好日常工作，预防事故的发生。工作人员和管理人员应在日常工作中定期对配电线路、导线以及绝缘子等各种设备的运行情况进行检查，保证其正常运行和良好使用，预防事故的发生。②对于配电电缆、开关以及互感器等设备，应按照固定的周期进行绝缘测试检查，对检查不合格或存在故障的设备应及时更换。③对于发电厂的外围设备或易发生故障的设备，应加强日常检查的力度，对其进行定期维护，以延长其使用寿命。④对于经常发生故障的区域，发电厂的检修人员应对设备检修或绝缘监察的周期进行适当调整，从而加大检查力度，缩短检修时间，保证在故障发生之前排除安全隐患。⑤发电厂出现小电流电网故障时，虽然系统整体仍能正常运行，但相关维修人员和管理人员应尽快检修，防止事故扩大，以免造成更大的损失。同时，发电厂的维修人员要在实际工作中不断提高自身的技术水平，在事故发生之后，应按照相关规定操作，有效分析、判断故障。

5 结束语

在本文中，笔者分析了发电厂不接地故障的相关案例，介绍了不接地故障产生的原因和处理方法等，说明了不接地故障对发电场系统的危害，研究了不接地系统故障的判别方法，并讨论了发电厂不接地系统故障所采取的解决措施，即通过多检查、早预防的方式防止故障的发生，从而保障发电厂的顺利运行和用户的使用安全。

参考文献

[1]廉鹏.济钢燃气发电厂及变电所直流系统在线监测和控制的研究[D].青岛：山东科技大学，2005.

[2]张耘川，王昕怡.基于Matlab的小电流接地系统单相故障仿真分析[J].电气技术，2012（04）.

〔编辑：张思楠〕