关于小电阻故障过热的原因分析及对策
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天津 电力技术
２１ ０ ０年第 ３期
关于小 电阻故障过热的原 因分析及对 策
天津市电力公司高压供 电分公司 （ 天津 ３０ ５ ） 田 强 金卫 军 ０ ２ ０
【 摘 要ｌ 中性点经小电阻接 地的配电 系统在城 市电 网中
完 电做现场检查时发现 ：
已越 来越 广泛 地被 采 用 ， 由于 我 国 小 电 阻 运行 经验 不足 。 但
并切除故障 回路 ， 电阻接地还 可改善 系统参 数、 小 减
少接地故障时的内部过电压值。１ ｋ ０ Ｖ中性点小电 阻接地方式在我 国投 入运 行时 间不 长 ， 运行 经验 尚
需进一步积累。文章就一起小 电阻烧毁事故进行 了 分析。 １ 事故情况介绍
去０ — ３３ ２
图 １ 小 电 阻 系统 接线 图
目前 ，０ｋ １ Ｖ中性点 小 电阻 接地 系统 主变压 器
ｌ Ｖ侧一般 采用三 角形接 线 ， ０ｋ 中性 点须 采用 一 台 接地变压器来实现 ， ２０ｋ 某 ２ Ｖ无人值班变 电站 ３号
主变小电阻系统接线图如图 １ 所示 。２ ０ ０ ９年 ９月 ７
２ 零序 电流产 生的原 因
小 电阻接地 系统在正 常运 行过程 中 ， 也会有零 序流过 ， 产生零序 电流 的原 因主要有以下几种情况。 １当 ｚ型变 压器 三相 阻抗 、０ｋ ） １ Ｖ出线三相 等 效对地电容 、 电源内阻 中有一个参数不对称时 ， 电 小 阻上将 产生零 序电流。因电缆线路某相绝缘发生老
３ 加装 电流 越 限报 警 装 置 。对 小 电 阻加 装 电 ） 流越限报警装 置 ， 当零 序 电流持 续达到 一定数 值时 进行报警 ， 以便值班人 员判断处理 ， 避免小 电阻长期 流过零序 电流 。 ４ 在母 线 电压 互 感 器开 口三角 加装 零 序 电压 ）
对称度增 大到一 定程 度 的时 候 ， 达到 接地 变压 器零 序 电流保护 的整 定值 ， 导致 接地 变压 器零 序 电 流 将
热。
低 的电缆。这样 的系统有 几个 特点 ：） １ 系统 电容 电 流较大 ， 通常超过 ５ 单 相 接地 故障 后会 产 生较 ＯＡ， 高的内部过 电压 ；） ２ 单相接 地故 障概率 比架空线 路
少得多； ） ３ 设备不 允许在单 相接地后 约 ３倍 的工 频
过电压下再连续 运行 。如果采 用消 弧线 圈接地 ， 则
保护动作 。 ２ ｌ Ｖ小电阻接地 系统变压 器高压 侧 中性点 ）０ｋ
一
报警装置 。当发生 高阻 接地 ， 序 电压持 续达 到一 零 定数 值时进行报警 ， 以便值班 人员判断处理 。 ５ 在满 足逐 级 配合 的前 提下 调 整接 地变 压 器 ） 零序 保护定值 ， 提高保护灵 敏度 。同时 ， 对线路零序 保护用 电流互 感器 的接线 、 比进行检查 ， 变 确保线路 零序 保护灵 敏 动作 。
化（ 但未 击穿 ） 与其 他两相 产 生不 对称 ， ， 或在施 工 过程 中 ， 由于施工人员没有严格按 照规程操作 ， 将杂
日， 当运行人员巡视 到该 变电站对 １ Ｖ开关 室进 ０ｋ
行巡视时 ， 发现屋 内有 烧糊 味 ， 有大量 的烟雾 ， 并 经 过仔细检查发 现 ３ 号主 变小 电阻柜 和接地 变箱 体柜 冒烟 ， 外皮温度 ６ Ｏ度 。于是立 即申请将 ３号 主变 停
用 。在停用的过 程 中，６２ ｌ ：５分 ，５ ４０开关 跳 闸。停
２１ ０ ０年接头处 ， 同样 也会 给 电缆参 数不 对 称 这 造成 隐患 ， 故线路 参数不对 称的可 能性 很大 。
由于参数 不对 称会 使小 电阻 上产 生零序 电 流 ， 且零序 电流随着 不对 称度 的增 大 而增 大 ， 以当不 所
小电阻装置常常发生一些故障。文章针 对一起 小电阻发热
烧毁 故障 ， 分析 了引起 流 过 小 电 阻零 序 电流 产 生 的原 因， 提 出了通过加 强通 风 、 装报 警 装 置等 防 止 小电 阻发 热烧 毁 的 加
措施， 以防止此类事故的发生。
【 关键词】 小电阻接地 系统； 零序保护 ； 故障机理 ０ 引 言
３ｌ ：Ｏ路灯线 ４ ０保护整组启动 ， ５ 零序 Ｉ 段动作 ， 故障电流 １９ ４０开关 跳 闸 ，５ ．９Ａ，５ ４０零序 电流定值 ０４Ａ（５／ ） Ｉ ， ． １０ １ ，Ｓ 故障相为 Ａ相 。３号主变保护启
动， 主变 零 序 电 流定 值 ０ ８Ａ（ ５ ／ ） １６ ． １０ １ ， ．Ｓ跳受 总， ４ ０已跳闸 ， 因 ５ 故障消除 ， 总未跳 ， 受 故录启动。 ４０保护在 ４ ２ ５ ：０整组启动 ， 零序 Ｉ 动作 ， 段 故障 电流 １９ ４ ０开关 跳闸 ， ． ９Ａ，５ 故障相为 Ａ相 。３号主 变保护启动 ， 录启动 。之后 ４ ０保护 又在不 同时 故 ５ 间整组启动 四次。 ３号主变转检 修后 检 查发 现 小 电阻柜 内照 明、
中性点经小电阻接地 的配电系统在城市电网 中 已越来越广泛地被采用 。部分城 市电网主要以电缆
作为送 电线路 ， 用 紧凑 型 的全封 闭式开 关设 备 且使
及氧化锌避雷器 ， 有些 城市 使用 了不 少耐压标 准较
带 电显示装 置 、 电磁锁 、 流二次线等辅助元件 均已 交
过热烧毁 ， 电阻 、 小 接地 变一 次检查外 观 良好 ， 绝缘 良好 。后经分析判断 ， ０线路 有持续 高阻接地 ， ４ ５ 该 站 ３号主变 小 电阻 长期 有零 序 电 流 流过 而引起发
需要较大 的补 偿容 量 ， 而且 要 配置 多 台。此 外 ，Ｏ １ ｋ ｇ配 电网线路在运行中操作较 多 ， 弧线 圈的分接 消 头及时调整有 困难 ， 容易 出现谐 振过 电压 。这 样要
趁 ２３ ２ ０ －
求 当系统发生单相接地 后应 立 即切 除 故障线路 ， 采
用小电阻接地有利于继 电保 护装 置可靠迅速地检测
天津 电力技术
２１ ０ ０年第 ３期
关于小 电阻故障过热的原 因分析及对 策
天津市电力公司高压供 电分公司 （ 天津 ３０ ５ ） 田 强 金卫 军 ０ ２ ０
【 摘 要ｌ 中性点经小电阻接 地的配电 系统在城 市电 网中
完 电做现场检查时发现 ：
已越 来越 广泛 地被 采 用 ， 由于 我 国 小 电 阻 运行 经验 不足 。 但
并切除故障 回路 ， 电阻接地还 可改善 系统参 数、 小 减
少接地故障时的内部过电压值。１ ｋ ０ Ｖ中性点小电 阻接地方式在我 国投 入运 行时 间不 长 ， 运行 经验 尚
需进一步积累。文章就一起小 电阻烧毁事故进行 了 分析。 １ 事故情况介绍
去０ — ３３ ２
图 １ 小 电 阻 系统 接线 图
目前 ，０ｋ １ Ｖ中性点 小 电阻 接地 系统 主变压 器
ｌ Ｖ侧一般 采用三 角形接 线 ， ０ｋ 中性 点须 采用 一 台 接地变压器来实现 ， ２０ｋ 某 ２ Ｖ无人值班变 电站 ３号
主变小电阻系统接线图如图 １ 所示 。２ ０ ０ ９年 ９月 ７
２ 零序 电流产 生的原 因
小 电阻接地 系统在正 常运 行过程 中 ， 也会有零 序流过 ， 产生零序 电流 的原 因主要有以下几种情况。 １当 ｚ型变 压器 三相 阻抗 、０ｋ ） １ Ｖ出线三相 等 效对地电容 、 电源内阻 中有一个参数不对称时 ， 电 小 阻上将 产生零 序电流。因电缆线路某相绝缘发生老
３ 加装 电流 越 限报 警 装 置 。对 小 电 阻加 装 电 ） 流越限报警装 置 ， 当零 序 电流持 续达到 一定数 值时 进行报警 ， 以便值班人 员判断处理 ， 避免小 电阻长期 流过零序 电流 。 ４ 在母 线 电压 互 感 器开 口三角 加装 零 序 电压 ）
对称度增 大到一 定程 度 的时 候 ， 达到 接地 变压 器零 序 电流保护 的整 定值 ， 导致 接地 变压 器零 序 电 流 将
热。
低 的电缆。这样 的系统有 几个 特点 ：） １ 系统 电容 电 流较大 ， 通常超过 ５ 单 相 接地 故障 后会 产 生较 ＯＡ， 高的内部过 电压 ；） ２ 单相接 地故 障概率 比架空线 路
少得多； ） ３ 设备不 允许在单 相接地后 约 ３倍 的工 频
过电压下再连续 运行 。如果采 用消 弧线 圈接地 ， 则
保护动作 。 ２ ｌ Ｖ小电阻接地 系统变压 器高压 侧 中性点 ）０ｋ
一
报警装置 。当发生 高阻 接地 ， 序 电压持 续达 到一 零 定数 值时进行报警 ， 以便值班 人员判断处理 。 ５ 在满 足逐 级 配合 的前 提下 调 整接 地变 压 器 ） 零序 保护定值 ， 提高保护灵 敏度 。同时 ， 对线路零序 保护用 电流互 感器 的接线 、 比进行检查 ， 变 确保线路 零序 保护灵 敏 动作 。
化（ 但未 击穿 ） 与其 他两相 产 生不 对称 ， ， 或在施 工 过程 中 ， 由于施工人员没有严格按 照规程操作 ， 将杂
日， 当运行人员巡视 到该 变电站对 １ Ｖ开关 室进 ０ｋ
行巡视时 ， 发现屋 内有 烧糊 味 ， 有大量 的烟雾 ， 并 经 过仔细检查发 现 ３ 号主 变小 电阻柜 和接地 变箱 体柜 冒烟 ， 外皮温度 ６ Ｏ度 。于是立 即申请将 ３号 主变 停
用 。在停用的过 程 中，６２ ｌ ：５分 ，５ ４０开关 跳 闸。停
２１ ０ ０年接头处 ， 同样 也会 给 电缆参 数不 对 称 这 造成 隐患 ， 故线路 参数不对 称的可 能性 很大 。
由于参数 不对 称会 使小 电阻 上产 生零序 电 流 ， 且零序 电流随着 不对 称度 的增 大 而增 大 ， 以当不 所
小电阻装置常常发生一些故障。文章针 对一起 小电阻发热
烧毁 故障 ， 分析 了引起 流 过 小 电 阻零 序 电流 产 生 的原 因， 提 出了通过加 强通 风 、 装报 警 装 置等 防 止 小电 阻发 热烧 毁 的 加
措施， 以防止此类事故的发生。
【 关键词】 小电阻接地 系统； 零序保护 ； 故障机理 ０ 引 言
３ｌ ：Ｏ路灯线 ４ ０保护整组启动 ， ５ 零序 Ｉ 段动作 ， 故障电流 １９ ４０开关 跳 闸 ，５ ．９Ａ，５ ４０零序 电流定值 ０４Ａ（５／ ） Ｉ ， ． １０ １ ，Ｓ 故障相为 Ａ相 。３号主变保护启
动， 主变 零 序 电 流定 值 ０ ８Ａ（ ５ ／ ） １６ ． １０ １ ， ．Ｓ跳受 总， ４ ０已跳闸 ， 因 ５ 故障消除 ， 总未跳 ， 受 故录启动。 ４０保护在 ４ ２ ５ ：０整组启动 ， 零序 Ｉ 动作 ， 段 故障 电流 １９ ４ ０开关 跳闸 ， ． ９Ａ，５ 故障相为 Ａ相 。３号主 变保护启动 ， 录启动 。之后 ４ ０保护 又在不 同时 故 ５ 间整组启动 四次。 ３号主变转检 修后 检 查发 现 小 电阻柜 内照 明、
中性点经小电阻接地 的配电系统在城市电网 中 已越来越广泛地被采用 。部分城 市电网主要以电缆
作为送 电线路 ， 用 紧凑 型 的全封 闭式开 关设 备 且使
及氧化锌避雷器 ， 有些 城市 使用 了不 少耐压标 准较
带 电显示装 置 、 电磁锁 、 流二次线等辅助元件 均已 交
过热烧毁 ， 电阻 、 小 接地 变一 次检查外 观 良好 ， 绝缘 良好 。后经分析判断 ， ０线路 有持续 高阻接地 ， ４ ５ 该 站 ３号主变 小 电阻 长期 有零 序 电 流 流过 而引起发
需要较大 的补 偿容 量 ， 而且 要 配置 多 台。此 外 ，Ｏ １ ｋ ｇ配 电网线路在运行中操作较 多 ， 弧线 圈的分接 消 头及时调整有 困难 ， 容易 出现谐 振过 电压 。这 样要
趁 ２３ ２ ０ －
求 当系统发生单相接地 后应 立 即切 除 故障线路 ， 采
用小电阻接地有利于继 电保 护装 置可靠迅速地检测