中性点不接地系统发生单相接地时判断与分析

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1、中性点不接地系统单相接地时判断与处理摘要：在中性点不接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。本文主要对中性点不接地系统在发生单相接地时，出现的一些故障现象、表计和信号装置的动作情况加以分析，从而来判断出接地故障是站内接地还是站外接地，是真接地还是假接地，以便于运行人员依据这些信息作出正确的判断，并按照有关事故处理规程的规定，采取相应的措施，迅速地将故障排除。关键词：小电流接地系统　零序电压零序电流绝缘监察　真假接地１.前言：我国电力系统中性点的运行方式主要有：中性点不接地，中性点经消弧线圈接地和中性点直接接

2、地三种，前两种接地系统称为“小电流接地系统”。在小电流接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。同样石化电网35KV系统单相接地故障发生率也是比较高的，从对渣油总降的统计来看，仅2000年一年发生的次数就达十次之多，而且都集中在8-10月份（见下表）。日期8月27日8月30日9月1日9月4日9月8日起始时间5：084：388：2012：4111：34终止时间5：304：518：2512：5411：37线路Ⅰ段B相Ⅰ段B相Ⅱ段A相Ⅰ段C相Ⅰ段C相日期9月23日9月29日10月24日11月12日12月23日起始时

3、间1：0311：2013：337：329：08终止时间1：1011：2813：467：369：10线路Ⅰ段C相Ⅰ段A相Ⅱ段B相Ⅰ段B相Ⅰ段A相注：Ⅰ段为煤渣356线路;Ⅱ段为石渣897线路单相接地时，由于故障电流小，使得故障选线较困难。常规变电所是靠绝缘监视装置发出信号，告知运行人员。然后由运行人员通过接在电压互感器二次相电压中表的量值来判断故障点。由于绝缘监视装置只能判断某一电压等级系统有无接地，而不能指出故障点所在的线路，所以为了找出故障点，必须依次短时断开各条线路开关，确认是非故障线路后再恢复供电。这样，严重影响了供电的可

4、靠性。我们石化电网是按顺序来试拉的，重要的负荷后拉，不重要的负荷先拉，因此有时故障消除的时间就比较长，在这个过程中，可能会引发弧光接地过电压或短路等后果，影响整个装置的安全生产。2001年3月14日11时40分，渣油总降煤渣356进线电缆头因电缆层的绝缘老化，B相电缆头绝缘层被击穿触发单相接地，电弧引起电缆层燃烧，所幸当班值班员发现及时，处理得当，没有引起重大的后果，而此电缆头在1998年12月8日已发生过接地故障，这总是一种隐患，所以石化电网35KV系统单相接地的问题必须得加以重视。因此当电力线路发生单相接地故障时，变电运行人

5、员及时做出正确判断，并采取相应的措施，及时排除故障，是一个值得研究和重视的问题。２.单相接地时中性点不接地系统的特点中性点不接地系统正常运行时，各相对地电压是对称的，中性点对地电压为零，电网中无零序电压。电路图与相量图见图1所示。由于任意两个导体之间隔以绝缘介质时，就形成电容，所以三相交流电力系统中相与相之间及相与地之间都存在着一定的电容。为了研究问题简化起见，假设如图１所示的三相电压及线路参数都是对称的，而且把地之间的分布电容都用集中电容Ｃ来表示，相间电容对所讨论的问题无影响而予以略去。系统正常运行时，三相电压UA、UB、UC

6、是对称的,三相的对地电容电流ic0也是平衡的。所以三相的电容电流相量和等于0，没有电流在地中流动。每个相对地电压就等于相电压。当系统出现单相接地故障时(假设C相接地)。见图2，则C相对地电压为0,而A相对地电压U’A＝UA＋（－UC）＝UAC，而B相相对地电压U’B＝UB＋（－UC）＝UBC。由此可见，C相接地时，不接地的A、B两相对地电压由原来的相电压升高到线电压（即升高到原来对地电压的倍）。C相接地时，系统接地电流（电容电流）IC应为A、B两相对地电容电流之和。由于一般习惯将从电源到负荷方向取为各相电流的正方向，所以：IC＝

7、－（ICA+ICB）。由图2b的相量图可知，IC在相位上超前UC90o，而在量值上由于IC＝ICA又因ICA＝U’A／XC＝UA／XC＝IC0，因此IC＝3IC0，即一相接地的电容电流为正常运行时每相电容电流的三倍。由于线路对地电容C很难确定，因此IC0和IC也不能根据电容C来精确计算。一般采用下列经验公式来计算中性点不接地系统的单相接地电容电流：IC＝Ue(Ik+35IL)／350　　　　Ue（为线路额定电压KV）Ik（为同一电压的具有电的联系的架空线路总长度）IL（为同一电压的具有电的联系的电缆线路总长度）在不完全接地（即经

8、过一些接触电阻接地）时，故障相对地的电压将大于0而小于相电压，而未接地相对地电压小于线电压，接地电容电流也比较小。必须指出，当中性点不接地的系统中发生单相接地时，三相用电设备的正常工作并未受到影响，因为线路的线电压无论是相位还是量值均未发生变化，这从图2b的相量