王永力++孔凡秀

摘 要 我國(guó)中壓電網(wǎng)普遍采用小電流接地系統(tǒng)，該系統(tǒng)的單相接地故障選線問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好的解決。本文針對(duì)這一現(xiàn)狀，對(duì)近幾年徐州市區(qū)配電網(wǎng)單相接地故障情況進(jìn)行了詳細(xì)的分析，最后結(jié)合徐州市區(qū)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行需求，提出了處理單相接地故障的優(yōu)化模式。

【關(guān)鍵詞】小電流接地系統(tǒng) 單相接地 故障選線 消弧線圈

小電流接地系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)在于單相接地時(shí)接地電流小，瞬時(shí)接地可以不引起開(kāi)關(guān)跳閘，供電可靠性高。但是發(fā)生永久性接地故障時(shí)，為了防止因非故障相電壓升高、絕緣損壞而導(dǎo)致故障擴(kuò)大，必須快速準(zhǔn)確地選出故障線路并予以切除。

小電流接地系統(tǒng)，特別是中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)故障信號(hào)小，不易辨別，給繼電保護(hù)和故障選線帶來(lái)了很大的困難。因此小電流接地選線一直是配電網(wǎng)的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)近幾年徐州市區(qū)配電網(wǎng)單相接地故障情況進(jìn)行了詳細(xì)的分析，最后結(jié)合徐州市區(qū)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行需求，提出了處理單相接地故障的優(yōu)化模式。

1 配電網(wǎng)單相接地事故總量

2012-2016年徐州市區(qū)配電網(wǎng)（含賈汪區(qū)）單相接地事故年度分布情況如圖1所示，由圖1可知，單相接地事故年度總量除2012年123起外，近4年每年單相接地事故總量基本維持180起左右，由此可知，近年來(lái)市區(qū)配電網(wǎng)（含賈汪區(qū)）單相接地事故年度總量趨于穩(wěn)定。

為進(jìn)一步搞清市區(qū)配電網(wǎng)（含賈汪區(qū)）單相接地事故特點(diǎn)，為優(yōu)化配電網(wǎng)單相接地事故處理提供參考。本文以2016年全年單相接地事故為例，分別從接地線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、事故常見(jiàn)原因兩個(gè)方面對(duì)單相接地事故進(jìn)行了分析，并依據(jù)市區(qū)配電網(wǎng)單相接地事故特點(diǎn)，提出了關(guān)于優(yōu)化配電網(wǎng)單相接地事故處理方法的幾點(diǎn)想法。

2 2016年單相接地事故分類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析

2016年徐州市區(qū)配電網(wǎng)（含賈汪區(qū)）共發(fā)生單相接地事故183起，其中10kV單相接地事故169起，35kV單相接地事故14起，用戶專(zhuān)線單相接地事故22起，公用配電線（含小區(qū)線路）事故161起，見(jiàn)表1。

2016年單相接地伴隨跳閘事故30起，其中拉合過(guò)程中造成線路跳閘4起。2016年單相接地事故自行消失31起，占全年總量的17%，其中8起未進(jìn)行拉合，23起經(jīng)拉合找出接地線路（18條為架空線路，5條為混架線路）。

2.1 單相接地線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)情況

2016年發(fā)生單相接地故障的線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)情況見(jiàn)表2，其中，架空線路104條，占比56.8%；混合架設(shè)線路50條，占比27.3%；全電纜線路29條，占比15.9%。

2.2 單相接地事故原因分析

2016年市區(qū)配電網(wǎng)（含賈汪）單相接地事故引發(fā)原因可以分為斷線故障、避雷器故障、閃絡(luò)放電、外力破壞、電纜故障、設(shè)備故障、用戶故障以及原因不明等八大類(lèi)。

由圖2可知，電纜故障（含用戶電纜）引發(fā)的單相接地事故占全年總量的25%，占比最大，全年因用戶故障造成的單相接地事故占全年總量的22%，因野蠻施工造成挖傷電纜的單相接地事故占全年總量的9%，電纜故障、用戶故障、外力破壞成為造成配電網(wǎng)單相接地的主要因素。原因不明造成的單相接地事故占全年總量的17%，該類(lèi)事故多為線路架空部分發(fā)生的短時(shí)性可恢復(fù)接地事故。

數(shù)據(jù)分析說(shuō)明，加強(qiáng)用戶管理、強(qiáng)化電纜線路維護(hù)、打擊破壞電力設(shè)施的行為及加強(qiáng)通道的管理巡視是降低單相接地事故的有效手段。

3 配電網(wǎng)單相接地優(yōu)化處理模式

目前，徐州市區(qū)配電網(wǎng)處理單相接地事故主要采用監(jiān)控拉路排查+現(xiàn)場(chǎng)分段查找的處理模式，該模式拉路時(shí)，將造成同一母線非故障線路短時(shí)停電。為降低拉路查找接地時(shí)短時(shí)停電帶來(lái)的危害，可以采用小電阻接地或加裝選線裝置兩種方案。

3.1 小電阻接地

中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地在發(fā)生單相接地故障時(shí)，將流過(guò)故障線路較大的零序電流，線路零序保護(hù)可靠動(dòng)作，故障線路瞬時(shí)跳閘，從而將故障切除。但由于保護(hù)動(dòng)作于跳閘，將使供電可靠性降低；另外，較大的接地電流將產(chǎn)生較高的接觸電位差和跨步電位差，威脅人身和設(shè)備安全，同時(shí)會(huì)對(duì)周?chē)ㄐ旁斐筛蓴_。

3.2 加裝選線裝置

對(duì)于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，目前主要有兩種比較實(shí)用的方法：

3.2.1 中電阻法

其選線原理是在消弧線圈的輔助線圈上并聯(lián)一個(gè)中等數(shù)值的電阻，產(chǎn)生附加的零序電流，利用故障線路零序電流增大、有功功率方向與非故障線路相反的特征選擇故障線路。中電阻法能夠克服消弧線圈的影響，原理比較簡(jiǎn)單，但需要在變電站安裝中電阻及其投切設(shè)備，適合在變電站安裝消弧線圈時(shí)一并選用。此外，中電阻法還存在電阻發(fā)熱燒毀、接地電流增大帶來(lái)的安全隱患；如采用短時(shí)投電阻的方法，還存在無(wú)法選擇瞬時(shí)性故障線路的問(wèn)題。

3.2.2 暫態(tài)法

利用故障線路暫態(tài)零序電流比非故障線路電流大且方向相反的特征實(shí)現(xiàn)故障選線。暫態(tài)方法僅需加裝零序CT，不需要安裝專(zhuān)用的高壓設(shè)備或改動(dòng)一次高壓系統(tǒng)，具有投資小、安全性好的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于已經(jīng)安裝了消弧線圈的變電站。暫態(tài)法的不足是原理較復(fù)雜，暫態(tài)信號(hào)在電壓過(guò)零故障時(shí)幅值明顯降低，影響保護(hù)動(dòng)作靈敏度。

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作者簡(jiǎn)介

王永力（1971-），男，大學(xué)專(zhuān)科學(xué)歷。工程師，技師，主要從事電網(wǎng)調(diào)度工作。

作者單位

國(guó)網(wǎng)徐州供電公司 江蘇省徐州市 221005endprint