小电流接地系统常见故障分析与处理

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1、小电流接地系统常见故障分析与处理（国网江苏省电力公司宿迁供电公司223800）摘要：针对小电流接地系统常见故障，结合现场运行中实际情况，分析系统常见故障的原因，包括电压互感器高压熔丝熔断、低压熔丝熔断、一次系统接地故障、一次系统断线故障、铁磁谐振、负载不对称、二次接线错误等，并简要说明判断及处理方法。关键词：电力系统；小电流接地系统；故障分析；处理。1.前言为了提高35kV以下供配电系统供电可靠性，大多数系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式，即小电流接地系统。该系统最大优点是发生单相接地故障时，不影响对用户的连续供电，并且故障电流值较小，系统最多可继续运行2h。但是，由于非故障相对地

2、电压升高，长期运行可能引起设备绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，进而威胁电网的安全可靠运行。木文就小电流接地系统中常见的故障加以分析，并简要说明判断及处理方法。2.—次系统单相接地、断线小电流接地系统单相接地是配电系统最常见的故障，多发生在潮湿、多雨天气。按照接地类型，通常将小电流接地系统单相接地故障分为金属性接地和非金属性接地2类。2.1金属性接地单相金属性接地时，接地电阻为零（或接近于零），系统中性点与故障相电压重合，故障相电压为零，非故障相电压则上升为线电压（或接近线电压）。金属性接地的原因主要有：线路断线接地、瓷瓶击穿、线路避雷器击穿、配电变压器避雷器击穿、电缆击

3、穿、线路柱上断路器击穿等。2.2非金属性接地(即经过度电组接地)中性点不接地系统任何一相，例如c相经过渡电阻R接地吋的电网接线如图1所示。正常运行吋，三相系统完全对称，电源电势分别为Ea=E∠OO、Eb=a2Ea、Ec=aEa。各相导线对地的电容用集中电容Ca、Cb、Cc代替，且数值均为C。每相的对地导纳为丫a、Yb、Yc等于jωC。各相对地电压分别为Ua、Ub、Uc,系统中性点对地电压为。由KVL得各相对地电压:Ua=Ea+UNN’,Ub=Eb+UNN’,Uc=Ec+UNN&rsquo；o当R(0〜∞)时，即电网经任意数值过渡电阻单

4、相接地吋，将不冋的R值代入上面公式，计算出各相对地电压及电网中性点对地电压的变化如图2所示。通过该图可以得出如下结论：1)R趋向∞时，各相对地绝缘良好，对应于电网正常运行状态。2)R=0吋，对应于金属性接地。接地相对地电压为零，非接地相对地电压升高为线电压。3)R人于0小于∞时，各相对地电压由系统对地电容及过渡电阻大小决定。非故障相对地电压最高可达1.82倍相电压，最低达0.823倍相电压。同吋，对地电压最高相的下一相，一定是接地相。这一点无论是高阻接地还是低阻接地均适用，而对地电压最低相是接地相的结论仅适用于低阻接地的情况。由于接地电阻的不确定性，二次电压异常具有

5、较大的隐蔽性，容易与电压互感器熔丝熔断或二次冋路接线错误等故障混淆，但仔细分析可发现，这种情况下至少有一相电压超过了相电压，如图2所示，这是熔丝熔断吋不会出现的。非金属性接地的原因主要有线路间接接地、配电变压器、电缆绝缘击穿故障等。处理接地故障的步骤：当判断为发生单相接地故障后，运行人员应详细检查所内电气设备冇无明显的故障迹象。如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。(1)将母线分段运行，并列运行的变压器分列运行，以判定单相接地区域。(2)拉开母线无功补偿电容器断路器、消弧变及空载线路。对多电源线路，砬采取转移负荷，改变供电方式来寻找接地故障点。(3)采用试拉路的方式进行寻找故障点，当拉

6、开某条线路断路器接地现象消失，便可判断它为故障线路，将其隔离。2.电压互感器熔丝熔断2.1当电压互感器高压熔丝熔断吋，受负载影响，熔断相电压降低，但不为零。此吋，其他两相电压应保持正常相电压或稍低。同吋，由于断相出现在电压互感器高压侧，电压互感器低压侧会出现零序电压，其人小通常高于接地保护定值，因此启动接地告警装置发出接地信号。1.2当电压互感器低压熔丝熔断吋，在二次侧的反映和高压熔丝基本类似，但由于熔丝熔断发生在低压侧，只影响某一个绕组的电压，不会出现零序电压，因此不会发出接地信号。该情况下，运捡人员用电压表检查电压二次回路熔断器两侧电压，可快速地确定故障原因。如果某相低压熔丝两侧电压不

7、等，可确认为该相低压熔丝熔断；否则，应判断为互感器高压熔丝熔断。若二次熔丝熔断运行人员可更换一次，再次熔断可能二次冋路有短路，应报检修人员处理。2.铁磁谐振系统发生铁磁谐振的原因很多，总体来讲，铁磁谐振一般表现为一相、两相、甚至三相对地电压升高，部分情况下电压表会发生低频摆动。如果出现电压异常升高，且没奋任何一相电压降低情况出现，则应该考虑是否由铁磁谐振造成，可断开或投入一条较长线路等方式改变系统参数，消除谐振。市区22