10kV单相接地故障的分析

10kV单相接地故障的分析贺红星贵州省榕江县电力局调度所(557200)榕江县电力局调度所在调度运行日志记录中出现10kV单相接地信号62次，每次均发信号，但所测10kV每相电压却各不相同，这是为什么呢1 故障分析目前各县级电力企业，都是以110kV变电所为电源点，以35kV输电线为骨架，以10kV配电线为网络，以小水电站为补充的一个网架结构。

由于电压等级较低，输配电线路不长，对地电容较小，因此，属于小接地电流系统。

当小接地电流系统发生单相接地时，由于没有直接构成回路，接地电容电流比负载电流小得多，而且系统线电压仍然保持对称，不影响对用户的供电。

因此，规程规定允许带一个接地点继续运行不超过2h。

但是由于非故障相对地电压的升高，对绝缘造成威胁。

因此，对已发生接地的线路，应尽快发现并处理。

这就要借助系统中设置的绝缘监察装置，来对故障作出准确的判断和处理。

对于绝缘监察装置，我们通常采用三相五柱式电压互感器加上电压继电器、信号继电器及监视仪表构成。

它由五个铁芯柱组成，有一组原绕组和二组副绕组，均绕在三个中间柱上，其接线方式是：ynynd。

这种接线的优点是第一副绕组不仅能测量线电压，而且还能测相电压；第二副绕组接成开口三角形，能反映零序电压。

当网络在正常情况下，第一副绕组的三相电压是对称的，开口三角形开口端理论上无电压，当网络中发生单相金属性接地时(假设A相)，网络中就出现了零序电压。

网络中发生非金属性单相接地时，开口两端点间同样感应出电压，因此，当开口端达到电压继电器的动作电压时，电压继电器和信号继电器均动作，发出音响及灯光信号。

值班人员根据信号和电压表指示，便可以知道发生了接地并判定接地相别，然后向调度值班员汇报。

但必须指出，绝缘监察装置是一段母线共用的，它必竟不是人脑，不可能选择鉴别故障类型，由于实际情况要比书本上的理论复杂得多，恶劣天气、网络中高压熔丝熔断、电网中的高次谐波及电压互感器本身的误差等一系列问题，都可能使电压互感器二次侧开口三角形绕组感应出不平衡电压，使电压继电器、信号继电器动作，发出虚假接地信号。

2 故障现象类型根据运行经验及现场处理人员反馈的情况分析，把62例接地故障现象分为以下几种类型：(1)金属性接地。

接地次数为36次，占整个接地故障次数的58%且多发生在馈电线路上，现象为：故障相电压为零或接近于零，非故障相电压上升为线电压或接近于线电压。

1999年12月13日，城关变发"10kV单接"信号，经派人抢修，反馈情况为：10kV 三相线5km处断落一相架空导线，且电源侧断线直接落在地面上，造成金属性单相接地。

(2)非金属性接地。

接地次数为3次，占整个接地故障次数的4.8%，且多发生在馈电线路上，接地现象为故障相电压大于零，但低于相电压，非故障相电压大于相电压而低于线电压。

(3)网络中分支线高压熔丝熔断一相(即高压一相开路)。

次数为14次，占整个接地故障次数的22.5%，且多发生在10kV配电线路中T接有较大负荷的分支线路上，接地现象为：故障相电压上升为相电压的3/2倍，非故障相电压不变或为正常相电压的3/2倍。

2000年7月12日，寨蒿变发"10kV单接"信号，报告所测电压为：U线。

经"拉路法"遂一操作后，找出故障线路，因该线路对侧有电源，经询问，对侧发电机组运行正常，因此判定为该线路T接的10kV 乐朗支线跌开故障，对该线路继续运行无妨碍。

事后，反馈结果与判定相吻合。

(4)网络中分支线高压熔丝熔断二相(高压二相开路)。

发生次数为3次，占整个接地故障数的4.8%，均发生有较大负荷的分支线路上。

(5)铁磁谐振：发生次数为6次，占整个接地故障次数的9.6%，多发生在发电厂或变电所，现象为：一相电压下降(不为零)，两相电压升高；或两相电压下降(不为零)，一相电压升高(或满偏)。

3 结论凡是事物，都能表现出它的个性与共性。

我们要善于学习，长于归纳，透过事物的象看本质，这样在学习中、工作中才能得以不断提高。

110kV SF6组合电器的探讨广东省湛江电力工业局(524005)1、概述由于主绝缘是SF6气体，SF6组合电器导体之间、导体对地之间的最小电气距离可以极大地缩小，在110kV设备中，电气净距可以小到45cm，一般可在60～90cm之间。

因此，组合电器的体积和占地面积可以比一般敝开式的设备大大减少，这对于人口密集的大城市和用地紧张的地方，有着重要的意义。

广东A变电所采用了进口的全封闭三相共箱式组合开关电器，这套设备共有6个户内间隔，每个间隔长是5.4m，宽是1.1m，两间隔之间的中心距离是1.5m，设备本体总占地面积为47m2，将其它附属设备和三个备用间隔考虑在内，整个110kV部分的厂房总占地面积为23×105=241.5m2。

而使用敞开式常规设备110kV部分的总占地面积为51×30=1530m2，对比之下，SF6组合电器的占地面积只有常规设备的16%。

随着电压等级的升高，组合电器的占地面积还会减少，对于220kV的设备，是5%，330kV及以上的设备，可以降到2.5%以下。

SF6组合电器在世界先进国家已经作为先进技术和设备广泛使用。

其电压范围从66kV一直使用到750kV，其优越性随着电压等级的升高而越明显。

SF6电器设备在世界各国正在风起云涌地发展着。

我国从70年代起也在逐步开展SF6开关设备的研制工作。

引进这套SF6组合电器，对我国SF6开关设备的研制、安装、运行、检修等方面将会提供必要的数据和经验。

2、组合电器内SF6气体的几个问题虽然SF6气体本身极稳定，有很高的绝缘强度和灭弧能力，这是它被广泛使用的重要原因。

但是，充SF6气体的断路器和电器设备的稳定性和可靠性完全取决于SF6气体的纯洁度。

如果纯度受到破坏，例如混入了过量的水分、杂质及加工余屑和金属粉末等，它的稳定性就会受到破坏，同时绝缘强度和灭弧能力也会大大降低。

在这种情况下更加受到弧光温度的作用和影响，还可以分解出有害的分解物，在严重的情况下甚至会产生对人体有害的物质。

2.1水分的影响SF6气体内的水分来源主要有三个原因：1) SF6气体本身在制造过程中就存在着水分，或在安装过程中混入水分。

2) 水分来源于断路器的材料，如环氧树脂绝缘子、垫圈和容器本身不干燥等，这些材料本身含有水分，在组装后蒸发出来。

3) 水分通过密封垫圈渗入。

这决定于密封垫圈的材料，结构等。

如何正确和准确地控制新气和运行中气体的水分，这在实际中要作为一个重点问题来对待。

国外某变电所500kV SF6组合电器在60年代就是因为水分问题相继发生了绝缘事故，我们没有这方面的经验，又地处湿热带，为了确保安全，建议进一步研究和掌握SF6气体内水分控制的方法以及正确的水分测量技术和分析方法。

吸附剂部分地可以吸收断路器内气体中的水分。

但仍存在两个问题，一是在将吸附剂装进以后，不可能随时更换，这样一来就有一个吸附剂饱和后不起作用的问题。

在这种情况下等于没有吸附剂，又不能方便地更换吸附剂，这是不安全的。

另外，吸附剂装在断路器顶部，而这种断路器没有强力气体循环装置，因而靠自然扩散和接触来吸附水分，很不彻底，离吸附剂远的地方的水分就可能会出现死点。

根据试验，远离吸附剂2m处的水气，差不多要100天才能将水分降低一半，这当然是在实验室中试验的。

但总的来说，吸附剂除水，仅是一种辅助办法，主要还是要控制水分的进入。

2.2杂质的影响尘埃、导电微粒和其他杂质可能无意中进入开关设备内部，也就是说开关内部很可能受到机械混杂物的污染，这些污物沉积在支持绝缘子的表面，即使是很微小的颗粒，也会大大降低绝缘子表面的闪络电压。

空气中的尘埃，包括灰尘、煤烟、烟和雾四种。

SF6组合电器在安装、检修过程中总是难免与上述几种尘埃相接触，故空气的清洁度对这种设备的质量威胁很大，必须认真控制。

同时，在安装过程中对厂房要进行净化，严格控制测定其尘埃含量。

尘埃对密封性能的影响也是很大的。

在装配时如果有一根短发落入密封面，则会造成严重的漏气现象。

因此，为了保持SF6组合电器的密封持久稳定，在安装时应该严格控制密封面的清洁度。

试验结果表明，尘埃粒度直径为0.02mm时，将会产生0.5ml(一个大气压)/min的漏气量，并且一旦形成漏气路径，要直漏至变成微小漏气才能稳定。

按厂家规定，年漏气量不得大于1%。

能否做到，需要我们认真对待污染问题，提高安装工艺水平，做到准确精密。

总之，水分、尘埃杂质等都是组合电器的大敌，它们直接影响安装质量，直接影响到SF6组合电器能否长期安全可靠运行。

所以，在变电所组装SF6组合电器之前，对厂房要进行彻底清扫、封闭，同厂家共同商定厂房内环境条件，必须符合条件才能安装。

3、110kV SFMT型三相共箱式开关的灭弧结构特点分析广东A变电所进口的SF6绝缘SFMT型三相共箱式开关电器，设计结构紧凑，占地面积小，占空间体积也小。

由喷嘴、压缩气体活塞和气缸等装置组成，如图1所示：上部为固定触头，分主触头和灭弧触头，均设计成园筒形。

主触头在外，灭弧触头在主触头之内，两触头为一体，上端敞开作为排气之用的空腔。

上引出线用螺丝固定于主触头上端。

下部为动触头，也分为动主触头和动灭弧触头。

动触头在外，为园筒式，动灭弧触头在内部，为触指式。

它们均装于操作杆上端，两者之间并装有环氧树脂喷咀。

主动触头本身也是一个压缩气体的一个气缸，气缸的内部是固定不动的活塞，其外部是外下引出线相接的指形触头(固定不动)。

合闸时，操作机械使操作杆向上运动，带动喷咀、动灭弧触头，动主触头插入固定触头之内，形成导电通路。

同时，气缸内充满气体。

分闸时，操作杆往下运动，带动喷咀、动灭弧触头，动主触头往下运动，这时，气缸中的气体被固定活塞所压缩。

在灭弧触头分离之后，电弧点燃，同时喷咀的通道也打开，气缸内的高压气体即由喷咀喷射出来，正好喷到电弧之中，这股气体分三个方向排出：一是上下触头之间，二是上部固定灭弧触头的管腔，三是动灭弧触头的管腔。

这三路气体的流动形成对电弧的纵向和横向气吹，带走大量电弧能量，在电流过零之后将电弧熄灭。

请注意这个断路器下部多了一个固定指形触头。

即是说这种断路器的设计为了有气缸和活塞，不得不多一套触头。

在检修中除了注意动触头和固定触头外，不要忘记还有固定指形触头。

这种灭弧结构有下列特点：即灭弧的能量主要是依靠气缸在分闸时向下运动由活塞压缩产生的高压SF6气体通过喷咀吹灭电弧，不考虑利用电弧热能。

也就是说灭弧能量全靠操作机构的机械功，而跳闸机械功基本上是固定不变的，所以灭弧能量也是不变的。

这就不同于依靠电弧能量来灭弧的一般断路器，所以当断开大电流时，同断开小电流时，其灭弧能量是一样的。