摘要：夏天是用電高峰期且是雷雨旺季，在這個時期，10kV 的配網(wǎng)線路經(jīng)常出現(xiàn)故障，其中尤以線路接地故障最為嚴重。如果線路長時間接地運行的話，可能會因為變電站保險絲的毀壞導致執(zhí)勤者拉閘停電，這樣10kV 的饋路整體都會停電。而對以電纜線路為主的城市配網(wǎng)，電容電流很大，很難保證既使殘余接地電流小于 10A，更有可能引發(fā)大的人員傷亡，后果極其嚴重。故本文主要分析小電流接地系統(tǒng)與大電流接地系統(tǒng)下，10KV線路接地情況時，調度員處理方式的對比。

關鍵詞： 10kV 線路; 大電流;小電流;單相接地;? 處理方法。

一、 單相接地的形成與特點

10kV配電線路在實際運行中，經(jīng)常發(fā)生單相接地故障，特別是在雨季、大風和雪等惡劣天氣條件下，單相接地故障更是頻繁發(fā)生，單相接地故障更為頻繁。

發(fā)生單相接地后，小電流系統(tǒng)單相接地時經(jīng)中性點接入消弧線圈補償后，其數(shù)值更小，且消弧線圈的補償狀態(tài)不同，接地基波電容電流的特點與無消弧線圈補償時相反或相同，對于有消弧線圈的小電流系統(tǒng)采用5次諧波電流或零序電流有功功率方向檢測，而5次諧波電流比零序電流又要小20～50倍，故信號很小。而且受小電流系統(tǒng)單相接地保護裝置的裝設地點影響，系統(tǒng)本身受電磁干擾大，加之其運行方式改變頻繁，因而電容電流波形不穩(wěn)定。但故障相對地電壓降低，非故障兩相的相電壓升高，但線電壓卻依然對稱，因而不影響對用戶的連續(xù)供電，系統(tǒng)可運行1～2h，這也是小電流接地系統(tǒng)的最大優(yōu)點。

但是當電容電流過大，接地點電弧不能自行熄滅，出現(xiàn)間隙性電弧接地時，產(chǎn)生弧光接地過電壓，這種過電壓可達相電壓的3～5倍或更高，使接地點熱效應增大，對電纜等設備造成熱破壞，該電流流入接地網(wǎng)后由于接地電阻的原因，一相電壓為0 ，兩外兩項增高3倍，使整個接地網(wǎng)電壓升高，危害人身安全，同時遍布于整個電網(wǎng)中，并且持續(xù)時間長，可達幾個小時，它不僅擊穿電網(wǎng)中的絕緣薄弱環(huán)節(jié)，而且對整個電網(wǎng)絕緣都有很大的危害，所以必須及時找到故障線路予以切除。

二、 接地方式的分析

1. 消弧線圈接地方式

電力系統(tǒng)輸電線路經(jīng)消弧線圈接地，為小電流接地系統(tǒng)的一種。正常運行時，消弧線圈中無電流通過。而當電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障后時，中性點電位將上升到相電壓，提供一電感電流，這時流經(jīng)消弧線圈的電感性電流與單相接地的電容性故障電流相互抵消，使故障電流得到補償，補償后的殘余電流變得很小，使得故障相接地電弧兩端的恢復電壓速度減低，不足以維持電弧，從而自行熄滅。這樣，就可使接地故障迅速消除而不致引起過電壓。中性點經(jīng)消弧線圈接地運行方式是利用消弧線圈的感性電流對電網(wǎng)的對地電容電流進行補償，使單相接地故障電流小于 10A，從而使故障點電弧可以自熄，故障點絕緣可以自行恢復。同時使得故障相恢復電壓速度減小，能有效治理電容電流過大所造成的危害。由于消弧線圈的嵌位作用，它也可以有效地防止鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生。在單相接地時不破壞系統(tǒng)對稱性，可以帶故障運行一段時間。

但是城市均以電纜線路為主進行配網(wǎng)，電容電流很大，很難保證既使殘余接地電流小于 10A，又保證中性點位移電壓不超過規(guī)程允許值這兩個相互制約的條件。另外，消弧線圈不能補償諧波電流，有些城市電網(wǎng)諧波電流占的比例達 5%～15%，僅諧波電流就可能遠大于 10A，仍然可能發(fā)生弧光接地過電壓，所以此方式并不是適用于大電流單相接地故障。

2.小電阻接地方式

中性點經(jīng)小電阻接地運行方式主要用于單相接地故障電容電流大、以電纜為主的電網(wǎng)，它的特點主要如下：

1）有效地限制弧光接地過電壓，在中性點經(jīng)小電阻接地的配網(wǎng)中，當接地電弧熄弧后，系統(tǒng)對地電容中的殘荷將通過中性點電阻泄放掉，所以當發(fā)生下一次燃弧時其過電壓幅值和從正常運行情況發(fā)生單相接地故障的情況相同，不會產(chǎn)生很高的過電壓。

2）消除系統(tǒng)各種諧振過電壓的 有效措施，中性點小電阻相當于在諧振回路中的系統(tǒng)對地電容兩端并接的阻尼電阻，由于小電阻的阻尼作用，基本上可以消除系統(tǒng)的各種諧振過電壓。

3）降低操作過電壓，中性點經(jīng)小電阻接地的配網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時，零序保護動作，可準確判斷并快速切除故障線路，如果故障線路是電纜線路，考慮到接地故障一般是永久性故障，對故障線路不進行重合閘，不會引起操作過電壓。如果是架空線路，由于架空線路發(fā)生瞬時故障的可能性較大，所以在故障線路跳閘后，還可以重合一次。

4）提高系統(tǒng)安全水平、降低人身傷亡事故，在小電阻接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，零序保護可以在 0.2 ～2.0s 內動作，將電源切除，這就大大降低了接觸故障部位的機會，從而減少了人身觸電傷亡的機會。

5）有利于降低系統(tǒng)設備絕緣水平和提高系統(tǒng)安全可靠運行水平，由于系統(tǒng)的工頻電壓升高和暫態(tài)過電壓倍數(shù)較低，加之無間隙金屬氧化物避雷器保護性能優(yōu)越，可以將雷電過電壓和操作過電壓限制到較低水平，所以，中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)的電氣設備承受的過電壓數(shù)值低、時間短，可以適當降低設備的絕緣水平，節(jié)約設備投資，對采用原標準的設備則安全可靠性和設備使用壽命大大增長，同時也大大提高整個系統(tǒng)的運行可靠水平。

6）可及時切除故障線路，中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)可以簡單的配置零序過流或限時速斷保護，在發(fā)生單相接地故障時，由于流過故障線路的電流較大，零序過流保護有較好的靈敏度，所以可以容易地監(jiān)測和切除接地線路。

綜合以上兩點所述，可見大小電流單相接地時對應的電力系統(tǒng)跟后續(xù)處理的不同，所以發(fā)生單相接地故障的處理要求以及步驟各有以下幾點：

三、 處理單相接地故障的要求

1. 尋找和處理單相接地故障時，應做好安全措施，保證人身安全。當設備發(fā)生接地時，在室內，工作人員不得接近故障點4m以內;在室外，工作人員不得接近故障點8m以內。若需進入上述范圍，工作人員必須穿絕緣靴 ，戴絕緣手套，使用專用工具。

2. 為了減小停電的范圍和停電的負面影響，在尋找單相接地故障時，應先操作雙回路或有其它電源的線路，再試拉線路長、分支多、歷次故障多和負荷輕以及用電性質次要的線路，然后試拉線路短、負荷重、分支少、用電性質重要的線路。雙電源用戶可先倒換電源再試拉，專用線路應先行通知或轉移負荷再試拉。若有關人員匯報某條線路上有故障跡象時，可先試拉這條線路。

3. 若電壓互感器高壓熔斷器熔斷，不得用普通熔斷器代替，必須用額定電流為0.5A裝填有石英砂的瓷管熔斷器。這種熔斷器有良好的滅弧性能和較大的斷流容量，具有限制短路電流的作用。

4. 禁止用刀閘尋找和切斷接地故障，因為接地點流過系統(tǒng)的電容電流，只有在10kV配網(wǎng)線路發(fā)生單相接地，而站內接地檢測裝置未動、三相電壓無顯著不平衡時，才可先停負荷，再用線路隔離開關或保險直接斷開故障線路。必須用刀閘切斷接地故障時，可采用“人工接地法”轉移接地電流和負荷電流后，再用刀閘切斷接地故障。

5. 處理接地故障時，禁止停用消弧線圈。若消弧線圈溫升超過規(guī)定時，可在接地相上先作人工接地，消除接地點后，再停用消弧線圈。

四、單相接地故障的處理步驟

1. 發(fā)生單相接地故障后，值班人員應馬上復歸音響，做好記錄，迅速報告當值調度和有關負責人，并按當值調度員的命令找接地故障。具體查找方法由現(xiàn)場值班員自己選擇。

2. 先詳細檢查站內電氣設備有無明顯的故障跡象，如果不能找出故障點，再進行線路接地的尋找。

3. 分割電網(wǎng)，即把電網(wǎng)分割成電氣上下不直接連接的幾個部分，以判定單相接地區(qū)域。如將母線分段運行，將并列運行的變壓器分列運行。分網(wǎng)時，應注意分網(wǎng)后各部分的功率平衡、保護配合、電能質量和消弧線圈的補償?shù)惹闆r。

4. 再拉開母線無功補償電容器斷路器以及空載線路。對多電源線路，應采取轉移負荷、改變供電方式來尋找接地故障點。

5. 采用保護跳閘、重合送出的方式進行試拉尋找故障點。若某條錢路斷路器拉開時，接地現(xiàn)象消失，便可判斷該線路為故障線路，并馬上匯報當值調度員，聽候處理;同時，對故障線路的斷路器、隔離開關、穿墻套管等設備作進一步檢查。

6. 在小電阻接地方式下，運行中變低開關因中性點零序保護動作跳閘，所有出現(xiàn)開關無跳閘，應檢查母線所有出現(xiàn)零序保護動作情況。

1） 如故障出現(xiàn)的零序保護動作，應立即切斷故障出現(xiàn)開關以及拉開其兩側刀閘，迅速對母線及其他出線恢復供電，并立即將該段母線的接地裝置退出運行，及時上報處理。

2） 如只有中性點零序保護動作，所有出線零序保護均無動作信號，應對連接在該母線上的所有一次設備、中性點零序保護及其動作計數(shù)器進行檢查。如無異常，則退出該段母線所有出線的重合閘，用短接零序保護的辦法，逐條跳開出線開關（含電容器開關）;如發(fā)現(xiàn)異常，應切開該出線開關及兩側刀閘，對母線及其他出線恢復供電。

7. 接地變壓器經(jīng)開關連接在母線上，運行中接地變壓器發(fā)生故障時，接地變壓器故障其開關自動跳閘后，應合上10KV母聯(lián)開關，切斷故障段變低開關，將兩段母線共用一套接地裝置運行，恢復該段中性點經(jīng)小電阻接地運行。一臺主變供兩段母線運行期間，應注意主變是否過負荷。

8. 若在逐條錢路查找后，仍未找到故障線路，而接地現(xiàn)象未消失，就應考慮是2條線路同相接地或站內母線設備接地，并進行有針對性的查找。變電站值班員按規(guī)定順序逐條選切線路時，應特別注意切每條線路時絕緣監(jiān)視裝置三相對地電壓表指示的變化。若全選切1遍后，三相對地電壓指示有變化，則應考慮有2條配電線同相發(fā)生單相接地（含斷線）故障。

9. 2條線路異相接地情況：這種故障多發(fā)生在雷雨、大風、高寒和降粘雪的天氣。主要現(xiàn)象是同一母線供電的2條線同時跳閘，或只有1條線跳閘，跳閘時電網(wǎng)有單相接地現(xiàn)象。判斷的必要依據(jù)是：若1條跳閘時，電網(wǎng)仍有接地現(xiàn)象，但單送其中1條時電網(wǎng)單相接地相別發(fā)生改變。

結語

分析了大、小電流系統(tǒng)單相接地是調度員處理方式的要求跟步驟對比，我們更多的是應該避免這種情況的發(fā)生，正所謂防范勝于治療。這種情況下要求配網(wǎng)應該定期巡視檢查10 kV線路的桿塔基礎、拉線基礎和違章建筑物，對掏空的桿塔基礎、拉線基礎進行及時維修，對存在缺陷的設備及時處理和檢修，對違章建筑物進行清理整頓。加強和市政園林部門合作，及時修剪影響運行安全的樹木。在桿塔上懸掛醒目的反光漆牌，減少車輛碰撞桿塔事故等等，以求更好的對電力系統(tǒng)的保護。