关于小电流接地系统单相接地故障分析及处理

关于小电流接地系统单相接地故障分析及处理

李旭

李旭

（国网四川省电力公司攀枝花供电公司四川攀枝花617067）

摘要：装设人工接地点形成闭合的环路，利用刀闸可以拉、合经开关或刀闸闭合的环路电流（环内开关在非自动运行方式）的原理，缩小停电范围或非故障单元不停电就可以将单相接地故障点相对快速的隔离处理的方法。

关键词：单相永久性接地故障；装设人工接地点；刀闸拉合闭合环路电流的原理；隔离和消除接地故障

1、前言

在小接地电流系统，运行中发生单相接地故障的几率较大。在处理单相接地故障时，一般是将有接地故障的单元停电与系统隔离后消除接地故障再恢复该单元的运行。在隔离的过程中因故障点不同造成需配合停电设备的范围大小不同，特别是单母接线运行方式，故障点在母线或母线设备范围上时将造成整个母线停电。而由于负荷等级的原因使得停电消缺工作不能及时进行，在实际工作中，由于特别原因不能及时隔离故障，将可能诱发更严重的事故发生，对系统造成更严重的损害。所以，采取在同相装设人工接地点，与故障点形成闭合的环路，利用刀闸可以拉\合经开关或刀闸闭合的环路电流（环内开关在非自动运行方式）的原理，将单相接地故障点相对快速的隔离处理的方法，具有很强的现实意义。

2、适用范围：有重要用户运行，不便及时停电处理接地故障的设备。

优点：能相对快速的切除系统的单相接地故障，避免因单相接地故障不能及时处理而造成的其它更严重事故的发生；处理单相接地故障时非故障单元不停电，可以保障重要用户的供电连续性，减少不必要的电量损失；可以带电或用刀闸隔离接地故障。

缺点：只适宜永久性金属性接地故障；操作精度要求较高，风险较大。

方法：当小接地电流系统发生了单相永久性金属接地，在判明了接地相别，接地点后，如果因为重要用户保供电的原因长时不能进行停电处理接地故障时，为了系统的安全运行不受威胁，可以考虑采用装设人工接地点转移接地的方式来消除接地故障。具体操作方法如下：

（1）选择一条具备做人工接地点条件的线路（该线路必须有可靠的保护装置，能快速动作跳闸）

（2）将该线转为线路检修状态，在与接地故障点同相上装设牢固的金属性接地点(…必须接地可靠)

（3）确认重合闸退出后将该线投入运行，该线接地点与原接地故障点的接地电容电流形成闭合的环路

（4）确认无异常后将该环内所有开关转非自动运行

（5）确认故障单元除接地电容电流外无其它负荷电流后，用刀闸（有条件的地方在没有刀闸连接的情况下可采用带电作业方法直接切除）将故障单元与系统隔离（人工接地点与故障点之间连接的所有开关必须转为非自动运行方式才能进行）

（6）将装设有人工接地点的线转为线路检修，拆除人工接地点后，恢复正常运行状态

（7）将隔离了的有故障的单元消缺后恢复正常运行

3、注意事项：用装设人工接地点转移接地的方式来消除接地故障，需特别注意以下事项：（只能切除电容电流，不能切负荷电流，所以必须判别清楚）

（1）必须是单相永久性接地，天气情况良好才能使用人工转移接地的方法消除接地故障。非永久性接地故障及大风，大雨，大雾，雷电，冰雹等恶劣天气情况严禁采用

（2）接地相的相别判断必须准确无误,否则在制造人工接地点时会发生两相接地造成相间短路故障，系统将造成严重损失。

（3）选择做人工接地点的线路，最好是备用或空载线路，停电不会造成电量损失，同时必须保证其开关没有重要缺陷，具有足够的遮断容量，具有可靠的继电保护装置，能快速动作跳闸，重合闸在退出状态

（4）人工接地点装设处需满足便于观察，便于装设，有足够的空间和安全保障。不宜在人员活动较频，路程较远及不便于监视的地点装设

（5）人工接地点必须使用可靠材料采用硬连接方式安装牢固，在保证满足承受系统的接地电容电流时不会发生连接脱落外还应留有足够的裕度，防止未考虑到的特殊状态发生而造成意外。

（6）在将人工接地点投入运行前，应再次核对接地相装设正确（否则单相两点接地恶化成两相接地短路），保护投入正确（有其它未知故障或意外发生时开关能快速可靠跳闸切除故障，减少巨大的故障电流流径设备的承受时间，降低损伤和避免越级跳闸，大面积停电的事故发生），重合闸确已退出（避免当保护装置动作开关及时跳闸切除故障，重合闸误重合产生二次冲击，加重事故损害）

（7）人工接地点投入运行后，经检查系统和环内确无异常现象时才能退出环内开关的操作电源，避免越级跳闸事故的发生

（8）除了确认环内的开关确在非自动运行状态下（如果在操作的瞬间环内有开关跳闸，此时的操作等同于带负荷拉刀闸），在闭合的接地电容电流环路内用三相联动刀闸断开接地故障单元的接地电容电流环流时，还应特别注意两正常相的负荷情况。按要求此时必须是不带负荷电流。用三相联动刀闸断开接地故障单元的接地电容电流环流时，应严格遵守以下规定：

4、任何情况下，隔离开关均不得用于切断负荷电流或故障电流。正常情况下，允许隔离开关进行下列操作：

（1）拉、合无故障的PT和无故障无雷电流的避雷器；

（2）拉、合变压器中性点或35kV及以下系统无接地时的消弧线圈；

（3）倒母线操作（母联断路器必须改为非自动）或变电站内解、合无阻抗环路操作（环路内断路器必须改为非自动）。

（4）拉、合空载母线（500kV隔离开关须经试验）；

（5）拉、合110kV及以下且电流不超过2A的空载变压器

（6）拉、合110kV及以下且电容电流不超过5A的空载线路。

5、结束语

经过以上分析可看出，当小电流接地电网发生故障时，运行人员通过绝缘监视装置的报警及仪表指示，就能分析判断出故障的性质从而及时排除故障，确保电网正常安全地运行。为了减少单相接地故障

给电网运行带来的不良影响，值班人员应熟悉有关运行规程，了解设备的运行状况，提高处理问题的能力，出现故障时要沉着冷静认真分析，正确判断并避免故障发展，尽快恢复对用户供电。同时，还要提高配电线路检修人员的技术水平，积极改善设备的运行条件，加强配电线路的检修、维护管理，提高设备的绝缘水平。