中性点非直接接地系统单相接地故障简单分析及处理方法

学术论文 2018-05-15 09:42:19
  一、中性点非直接接地系统接地的特点 
  电力系统按中性点运行方式可分为中性点直接接地(包括直接接地、电抗接地和低阻接地)和中性点非直接接地(包括高阻接地、消弧线圈接地和不接地)两种。在我国,3~66kV电力系统大多数采用中性点非直接接地方式运行。 
  在中性点非直接接地系统中,单相接地是一种常见的临时性故障,多发生在潮湿、多雨天气。发生单相接地后,故障相对地电压降低,非故障相对地电压升高,极限情况下,故障相对地电压降低到零,非故障相对地电压升高到线电压,但线电压却依然对称,因而不影响对用户的连续供电,系统可继续运行1~2小时,也就是说,中性点非直接接地系统的供电可靠性高,这是它的主要优点。但是若发生单相接地故障时系统长期运行,因非故障相对地电压升高,会对全系统的绝缘薄弱环节造成威胁,有可能发展成相间短路,使事故扩大,影响用户的正常用电。还可能使电压互感器铁芯严重饱和,导致电压互感器严重过负荷而烧毁。同时弧光接地还会引起全系统过电压,进而损坏设备,破坏系统安全运行。因此,值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法,当发生单相接地故障时,必须及时找到故障线路板予以切除。 
  二、中性点非直接接地系统单相接地故障的保护 
  目前,主网的变电站已经全部采用了综合自动化系统,中性点非直接接地系统的接地保护已经完全微机化。目前,中性点非直接接地系统的接地保护主要有以下两种方式。 
  (1)非选择性接地保护装置 
  也就是常说的绝缘监察装置,主要是利用中性点非直接接地系统发生单相接地时,出现零序电压,零序电压的大小等于故障前系统的相电压,且系统各处零序电压相等这一原理,用系统母线的电压互感器二次辅助绕组开口三角处来反映这一电压,用过电压继电器进行报警,告知变电站值班员系统已经发生接地故障,运行人员可以通过母线的相电压指示来判断接地相别,但不能判别出故障线路。 
  (2)有选择性的接地保护装置 
  也就是过去常说的选检接地装置,现在保护厂家已经将其整合到各出线的保护装置中,成了线路保护装置的一项常用功能。 
  三、中性点非直接接地系统单相接地故障的现象 
  (1)综合自动化系统监控后台机中央信号:警铃响:“某千伏某段母线接地”光字牌亮,中性点经消弧线圈接地系统还有“消弧线圈动作”光字牌亮;如线路保护带有选检接地功能,故障线路的单元画面会有“零序保护动作”光字牌亮。 
  (2)该母线相电压指示:故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全接地),非故障相电压升高,大于相电压小于线电压(不完全接地)或等于线电压(完全接地)。 
  (3)中性点经消弧线圈接地系统,装有中性点位移电压表的,可以看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地),消弧线圈的接地报警灯亮。 
  四、单相接地故障的处理步骤 
  (1)发生单相接地故障后,值班人员应马上复归音响,作好记录,迅速汇报当值调度和有关负责人员,并按调度员的命令寻找接地故障,但具体查找方法由变电站值班员根据具体现象自己选择。 
  (2)先戴好安全帽、绝缘手套,穿好绝缘靴,详细检查站内设备有无明显的故障迹象,检查范围由保护动作情况而定,如保护装置未检出故障线路,应由主变压器该侧引线开始,检查到该侧母线及其电压互感器,最后检查到该侧母线所有出线的零序电流互感器直到线路出口为止。如保护装置已经准确地选出接地线路,应由该故障线路的零序电流互感器开始检查,到线路出口为止,以确定故障是否在站内。如确定故障不在站内,再保护装置的动作情况进行线路接地的寻找。 
  (3)如果保护装置未检出故障线路,站内检查也无异常,应分割电网,即把电网分割成电气上不相连接的几个部分,以判断单相接地区域,如将母线分段运行,并列运行的变压器分裂运行。分割电网时,应注意分网后各部分的功率平衡、保护的配合、电能质量和消弧线圈的补偿等情况;再拉母线无功裣电容器有及空载线路。对多电源线路,应采取转移负荷,改变供电方式来寻找接地故障点;最后进行拉路寻找,当拉开某条线路断路器接地现象消失,便可判断它为故障线路,应马上汇报当值调度员听候处理,同时对接地线路断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查;当逐路查找仍未找到故障线路,且接地现象也未消失,可考虑是两条线路同相接地或站内母线设备接地情况,进行针对性查找故障点。 
  五、结语 
  中性点非直接接地系统单相接地故障是多发性故障,对变电设备和配电网的安全、经济运行带来了很大的影响。变电站值班员一定要在实践中不断总结经验,努力提高分析、判断、处理此类事故的技能和技巧,杜绝因判断失误和处理不当造成事故扩大,迅速果断地查找和消除故障点,从而保证主网系统的安全、经济和稳定运行。
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