【摘 要】通常10kV系統(tǒng)的主要運行方式是中性點不接地方式，也就是小電流接地系統(tǒng)。能夠迅速準確地判斷出單相接地障礙線路是保證供電平衡與安全的關鍵。對10kV系統(tǒng)的小電流接地的選線方式以及10kV系統(tǒng)單相接地故障的診斷及處理方法進行了探討，并采用了實例進行說明。

【關鍵詞】10kV系統(tǒng)；單相接地；故障

在電力系統(tǒng)中，單相接地故障是一種較常出現(xiàn)的故障，雖然在發(fā)生單相接地時仍然可以繼續(xù)運行2小時，但是發(fā)生單相接地故障時所經流的電容量較大時就會在接地點導致電弧，形成一種間歇性的電弧過電壓，這時，如果不能及時找到出現(xiàn)故障的原因并給予解決的話，就容易導致嚴重事故發(fā)生。

一、常見故障現(xiàn)象

陜西電網10-35KV系統(tǒng)中，一般都采用中性點不接地的方式來運行，這里著重探討一下在10kV系統(tǒng)的故障分析。10kV也是一種中性點不接地的運行方式。如果系統(tǒng)要正常運行，則三相電壓要保持平衡，每個相對的地電壓則是它們相應的相電壓UA、UB、UC。當系統(tǒng)出現(xiàn)相接地的故障時，如果接地狀況良好，則故障的相對地電壓也為零，而正常的相對的接地電壓就會從原來的相電壓上升到線電壓，大概是從2kV升高到10kV，此時的接地電流就僅僅是很小的電容電流。

二、單相接地故障的原因及主要危害

1.單相接地故障的主要原因

出現(xiàn)單相接地故障的原因主要有以下幾種：人為原因；惡劣的天氣，如打雷、暴雨、大風等；線路斷路斷線；鳥類、小動物等的外力破壞；設備的老化、表面臟污、受潮等導致絕緣不良。

2.單相接地障礙的主要危害

單相接地障礙的危害主要表現(xiàn)在以下幾方面：出現(xiàn)故障的地方會產生電弧，燒壞相應的設備甚至可能會造成相間短路障礙；系統(tǒng)中存在的絕緣薄弱點就容易被擊穿，最終造成短路；出現(xiàn)故障的地方產生間歇性電弧，在一定條件下就會產生諧振過電壓，這對系統(tǒng)的絕緣危害性極大，從而影響供電性的安全；如果出現(xiàn)單相接地障礙，不管出現(xiàn)故障的線路落于地面還是懸于空中都容易對人的人生安全造成威脅。

鑒于以上危害，所以對于10kV的電網應裝置絕緣檢測設備，這樣就能夠在發(fā)生單相接地狀況時就發(fā)出警報，值班聽到警報就能夠及時采取措施，消除故障。

三、10kV中性點不接地單相接地故障的診斷及處理

中性點不接地運行方式的最大好處就是出現(xiàn)單相接地障礙時不會造成系統(tǒng)電壓對稱性的破壞，而且出現(xiàn)故障時電流值小，系統(tǒng)仍可以運行1～2個小時，不會對用戶的連續(xù)供電造成影響。這樣就能夠應付用戶復雜、面廣的局面。但是如果長期這樣就會擊穿系統(tǒng)中的絕緣薄弱環(huán)節(jié)，出現(xiàn)相間短路，導致嚴重后果，影響居民供電，所以要及時找到障礙線路并給予處理。

最初對10kV單相接地故障進行處理的選線方法采用絕緣監(jiān)督裝置，通過三相五柱式的電壓互感器來對單相接地障礙發(fā)出警報，再通過逐條逐條的線路接線監(jiān)視來判斷障礙線路的所在。這種防范雖然具有高度正確性，接線簡單、投資也比較小，維護和操作都比較方便，但是這種防范的速度很慢，會對非故障線路的連續(xù)供電造成影響，缺乏供電可靠性。

10kV系統(tǒng)主要是以架空線和電纜同架空線的混合線為主要選材，單相接地故障出現(xiàn)的幾率大，電容電流量小，所以采用的是中性點不接地運行方式。我國在20世紀50年代就已經著手研制小電流自動選線裝置了，提供了多種選線方式。該裝置的主要源流是在小電流系統(tǒng)中出現(xiàn)單相接地狀況時，出現(xiàn)故障的線路上電流是沒有出現(xiàn)故障線路的零序電流的總和。在原則上它是這組所有采樣值中最大的，但是因為存在CT誤差、采樣誤差、線路長短差距懸殊、信號干擾等原因，就有可能使得這個本是排第一的采樣值排到第二或第三，但是不會超過前三，因此首先就要對所有的電流進行排序，選出排第一、第二、第三的前三個，然后，在選出的前三個信號里面，利用相對概念也就是電流之間方向或者是電流與電壓之間的線路出現(xiàn)故障還是母線出現(xiàn)故障。

10kV系統(tǒng)的電流接地選線功能是通過接在母線上饋線的保護裝置與監(jiān)控裝置來共同完成的。如果系統(tǒng)出現(xiàn)接地，各裝置會通過網絡進行互聯(lián)，達到信息共享。如果系統(tǒng)經受了超過10kV的電壓時，集中測量裝置就會檢查出并且向所有的主站點廣播，同時計算出零序電壓與零序電流的向量。利用主站接在母線上的各條線路來判斷接地點等所在的線路，從而可以使裝置檢測出故障所在點，并且利用網絡想監(jiān)控計算機與遠方控制中心報告，使維修人員及時進行維修。

四、實例分析

現(xiàn)用一個具體實例對10kV線路故障的處理步驟進行具體分析。某1#變電站10kV線路零序過流事故處理實例（該系統(tǒng)無小電流接地選線裝置，變電站出線支路帶零序告警功能，10kVⅡ段母線與III段母線并列運行），事故現(xiàn)象描述：

一次后臺監(jiān)控系統(tǒng)事故告警，后臺監(jiān)控機彈出保護動作和遙信變位信息。保護動作信息具體有：21：25：04：120 10kVⅢ段焦化-Ⅱ6303支路零序過流告警，3Io為2.44A（二次值）；21：25：0 4：160 零序過流告警返回；21：25：0 4：538 10kvⅢ段1#發(fā)電機655支路零序過流告警，3Io為0.60A（二次值）；21：31：01：025零序過流告警返回；21：25：12：582 2B低后備保護1母線接地告警，3U0為110.98V；21：31：01：030母線接地告警返回。遙信變位信息具體有：21：25：13母線接地告警（602后備）、21：31：02母線接地告警（602后備）返回，隨后的幾分鐘內不停地出現(xiàn)母線接地告警及返回，此次事故沒有找到具體故障點。

事故原因分析：出現(xiàn)該事故的原因可能是10kV系統(tǒng)發(fā)生間歇性單相接地故障。焦化-Ⅱ6303支路零序過流保護動作瞬間即返回，1#發(fā)電機655支路零序過流保護動作接近6分鐘才返回（發(fā)電廠側的接地消弧裝置動作復歸需要時間），10kVⅡ段母線接地告警間歇性出現(xiàn)3次，隨即返回。相互比較后發(fā)現(xiàn)焦化-Ⅱ6303支路零序過流保護動作值超過整定值且最大，初步判斷焦化-Ⅱ6303支路可能出現(xiàn)了間歇性的單相接地故障。

五、結束語

隨著現(xiàn)代各領域的發(fā)展，用電的負荷量也越來越大，電線線路也逐年加長，電纜線路的越來越多，各電路的電容量也逐年增大，因此對10kV單相接地障礙的具體診斷方法以及處理方法的探討具有非常重要的實踐意義。

參考文獻

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