10kV单相接地故障问题深入分析

作者:老电工时间:2020-03-20 09:20:25

10kV单相接地故障问题

1、故障分析

目前各县级电力企业,都是以110kV变电所为电源点,以35kV输电线为骨架,以10kV配电线为网络,以小水电站为补充的一个网架结构。由于电压等级较低,输配电线路不长,对地电容较小,因此,属于小接地电流系统。当小接地电流系统发生单相接地时,由于没有直接构成回路,接地电容电流比负载电流小得多,而且系统线电压仍然保持对称,不影响对用户的供电。

因此,规程规定允许带一个接地点继续运行不超过2h。但是由于非故障相对地电压的升高,对绝缘造成威胁。因此,对已发生接地的线路,应尽快发现并处理。这就要借助系统中设置的绝缘监察装置,来对故障作出准确的判断和处理。

对于绝缘监察装置,我们通常采用三相五柱式电压互感器加上电压继电器、信号继电器及监视仪表构成。它由五个铁芯柱组成,有一组原绕组和二组副绕组,均绕在三个中间柱上,其接线方式是:ynynd。这种接线的优点是第一副绕组不仅能测量线电压,而且还能测相电压;第二副绕组接成开口三角形,能反映零序电压。

当网络在正常情况下,第一副绕组的三相电压是对称的,开口三角形开口端理论上无电压,当网络中发生单相金属性接地时(假设A相),网络中就出现了零序电压。网络中发生非金属性单相接地时,开口两端点间同样感应出电压,因此,当开口端达到电压继电器的动作电压时,电压继电器和信号继电器均动作,发出音响及灯光信号。

值班人员根据信号和电压表指示,便可以知道发生了接地并判定接地相别,然后向调度值班员汇报。

注意,绝缘监察装置是一段母线共用的,它必竟不是人脑,不可能选择鉴别故障类型,由于实际情况要比书本上的理论复杂得多,恶劣天气、网络中高压熔丝熔断、电网中的高次谐波及电压互感器本身的误差等一系列问题,都可能使电压互感器二次侧开口三角形绕组感应出不平衡电压,使电压继电器、信号继电器动作,发出虚假接地信号。

2、故障现象类型

根据运行经验及现场处理人员反馈的情况分析,把62例接地故障现象分为以下几种类型:

(1)金属性接地。

接地次数为36次,占整个接地故障次数的58%且多发生在馈电线路上,现象为:故障相电压为零或接近于零,非故障相电压上升为线电压或接近于线电压。1999年12月13日,城关变发"10kV单接"信号,经派人抢修,反馈情况为:10kV三相线5km处断落一相架空导线,且电源侧断线直接落在地面上,造成金属性单相接地。

(2)非金属性接地。

接地次数为3次,占整个接地故障次数的4.8%,且多发生在馈电线路上,接地现象为故障相电压大于零,但低于相电压,非故障相电压大于相电压而低于线电压。

(3)网络中分支线高压熔丝熔断一相(即高压一相开路)。

次数为14次,占整个接地故障次数的22.5%,且多发生在10kV配电线路中T接有较大负荷的分支线路上,接地现象为:故障相电压上升为相电压的3/2倍,非故障相电压不变或为正常相电压的3/2倍。2000年7月12日,寨蒿变发"10kV单接"信号,报告所测电压为:U线=10.5kV,?UA=5.5kV,UB=9.5kV,UC=5.5kV。

经"拉路法"遂一操作后,找出故障线路,因该线路对侧有电源,经询问,对侧发电机组运行正常,因此判定为该线路T接的10kV乐朗支线跌开故障,对该线路继续运行无妨碍。事后,反馈结果与判定相吻合。

(4)网络中分支线高压熔丝熔断二相(高压二相开路)。

发生次数为3次,占整个接地故障数的4.8%,均发生有较大负荷的分支线路上。

(5)铁磁谐振:

发生次数为6次,占整个接地故障次数的9.6%,多发生在发电厂或变电所,现象为:一相电压下降(不为零),两相电压升高;或两相电压下降(不为零),一相电压升高(或满偏)。

3、结论

在日常的工作中,要善于学习,长于归纳,透过事物的象看本质,在学习中、工作中不断提高。

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