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浅析配电线路单相接地故障

2018-1-13 10:56| 发布者: 蓝色咖啡| 查看: 511| 评论: 0

摘要: 作者:黑龙江省建三江创业供电局 刘 钧 1 单相接地故障的特征 线路中某相导线一点对地绝缘性能丧失,该相电流便会经由该接地点流入大地,形成单相接地。它是电气故障中发生最多的一种故障,其危害主要是使三相平 ...

作者:黑龙江省建三江创业供电局 刘 钧
    1  单相接地故障的特征

    线路中某相导线一点对地绝缘性能丧失,该相电流便会经由该接地点流入大地,形成单相接地。它是电气故障中发生最多的一种故障,其危害主要是使三相平衡系统受到破坏,非故障相电压将会升高到原来的■倍,甚至可能引起非故障相绝缘的破坏。
    1.1  当发生一相(如U相)不完全接地时,即通过高电阻或电弧接地,这时故障相的电压降低,非故障相的电压升高,它们大于相电压,但达不到线电压。电压互感器二次侧开口三角处的电压达到整定值,电压继电器动作,发出接地信号。
    1.2  如果发生一相完全接地,则故障相的电压降到零,非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器二次侧开口三角处出现100 V电压,电压继电器动作,发出接地信号。
    1.3  电压互感器高压侧出现一相(如U相)断线或熔断器熔体熔断,此时故障相的指示不为零,这是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路,出现比较小的电压指示,但不是该相实际电压,非故障相仍为相电压。互感器二次侧开口三角处会出现35 V左右电压值,并启动继电器,发出接地信号。
    1.4  由于系统中存在容性和感性元件,特别是带有铁心的铁磁电感元件,在参数组合不合适时会引起铁磁谐振,并且继电器动作,发出接地信号。
    1.5  空载母线虚假接地现象。在母线空载运行时,也可能会出现三相电压不平衡,并且发出接地信号。但当送上一条线路后接地现象会自行消失。

    2  单相接地故障的危害和影响

    2.1  对变电设备的危害。10 kV配电线路发生单相接地故障后,电压互感器铁心饱和,励磁电流增加,如果长时间运行,将烧毁电压互感器。单相接地故障发生后,可能产生几倍于正常电压的谐振过电压,危及变电设备的绝缘,严重者使变电设备绝缘击穿,造成更大事故。
    2.2  对配电设备的危害。单相接地故障发生后,可能产生间歇性弧光接地,造成谐振过电压,产生几倍于正常电压的过电压,过电压将进一步使线路上的绝缘子绝缘击穿,造成严重的短路事故。同时可能烧毁配电变压器,使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁,严重者可能发生电气火灾。
    2.3  对配电网的危害。严重的单相接地故障,可能破坏区域电网系统稳定,造成更大事故。
    2.4  对供电可靠性的影响。发生单相接地故障后,为了处理故障,一方面需要进行人工选线,对未发生单相接地故障的配电线路进行停电,因此影响供电可靠性;另一方面发生单相接地的配电线路将停运,在查找故障点和消除故障中,不能保障用户正常用电,也会对供电可靠性产生较大影响。
    2.5  对人身的危害。对于导线落地这一类单相接地故障,如果接地配电线路未停运,对于行人和线路巡视人员而言,都有可能发生触电伤亡事故。
    2.6  对线损的影响。发生单相接地故障时,由于配电线路直接或间接对大地放电,将造成较大的电能损耗,如果按规程规定运行一段时间(不超过2 h),将造成更大的电能损耗。

    3  预防和处理方法

    3.1  预防办法
    对于配电线路单相接地故障,可以采取以下几种方法进行预防,以减少接地故障发生。
    3.1.1  对配电线路进行定期巡视,主要是检查导线与树木、建筑物距离,导线在绝缘子中的绑扎和固定是否牢固,绝缘子固定螺栓是否松脱,横担、拉线螺栓是否松脱,拉线是否断裂或破股,导线弧垂是否过大或过小等。
    3.1.2  在农村配电线路上加装分支熔断器,缩小故障范围,减少停电面积和停电时间,有利于快速查找故障点。
    3.1.3  对配电变压器定期进行试验,对不合格的配电变压器进行维修和更换。
    3.1.4  对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备进行绝缘测试,不合格的及时更换。
    3.1.5  在配电线路上使用高一级电压等级的绝缘子,提高配电网绝缘强度。
    3.2  发生单相接地故障后的处理办法
    当配电线路发生单相接地故障后,运行维护单位应立即组织人员巡视线路,查找故障点。在查找过程中采取分片、分段、分设备的“排除法”,并与绝缘电阻测量、登杆检查等办法相结合,尽快找到故障点并消除故障。如果上述方法未查找到故障点,可请求上级调度对故障线路试送电一次。如成功,则可能是偶然原因造成;不成功,则用“排除法”继续查找,直到查找到并消除故障为止。

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