10kV配电线路单相接地

10KV线路单相接地故障的危害

一、单相接地故障的特征

二、对单相接地故障的危害和影响分析

三、解决方案

四、效益分析

电力系统可分为大电流接地系统(包括直接接地、经电抗接地和低阻接地)、小电流接地系统(包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地)。我国3～66 kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统，我厂的6kv和10kv配电线路都是小电流接地系统。

在小电流接地系统中，单相接地是一种常见故障。10 kV配电线路在实际运行中，经常发生单相接地故障，特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生。2011年的线路故障，单相接地就占了近50%。单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2 h，这也是小电流接地系统的最大优点；但是，若发生单相接地故障后电网长时间运行，会严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。目前在水电厂有人值守的变电所中都有单相接地故障检测装置。

一、单相接地故障的特征

发生接地故障时，中央信号:警铃响，“某千伏某段母线接地”光字牌亮，中性点经消弧线圈接地系统，还有“消弧线圈动作”光字牌亮；绝缘监察电压表指示:故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全

接地)，另两相电压升高，大于相电压(不完全接地)或等于线电压(完全接地)，稳定性接地时电压表指针无摆动，若电压表不停地摆动，则为间歇性接地；中性点经消弧线圈接地系统，装有中性点位移电压表时，可看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)消弧线圈的接地报警灯亮；发生弧光接地时，产生过电压，非故障相电压很高，电压互感器高压保险可能熔断，甚至可能烧坏电压互感器。

二、单相接地故障的危害和影响分析

1．对变电设备的危害

10 kV配电线路发生单相接地故障后，变电站10 kV母线上的电压互感器检测到零序电流，在开口三角形上产生零序电压，电压互感器铁芯饱和，励磁电流增加，如果长时间运行，将烧毁电压互感器。在实际运行中，近几年来，已发生变电站电压互感器烧毁情况，造成设备损坏、大面积停电事故。

单相接地故障发生后，也可能产生谐振过电压。几倍于正常电压的谐振过电压，危及变电设备的绝缘，严重时使变电设备绝缘击穿，造成更大事故。

2．对配电设备的危害

单相接地故障发生后，可能发生间歇性弧光接地，造成谐振过电压，产生几倍于正常电压的过电压，将进一步使线路上的绝缘子击穿，造成严重的短路事故，同时可能烧毁部分配电变压器，使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁,也可能发生电气火灾事故。

3.对区域电网的危害

严重的单相接地故障，可能破坏区域电网的稳定，造成更大事故。

4．对人畜危害

对于导线落地这一类单相接地故障，如果配电线路未停运，对于行人和线路巡视人员(特别是夜间)，可能发生跨步电压引起的人身电击事故，也可能发生牲畜电击伤亡事故，。

5. 对供电可靠性的影响

发生单相接地故障后，一方面要进行人工选线，对未发生单相接地故障的配电线路要进行停电，中断正常供电，影响供电可靠性；另一方面发生单相接地的配电线路将停运，在查找故障点和消除故障中，不能保障用户正常用电，特别是在庄稼生长期、大风、雨、雪等恶劣气候条件，和在山区、林区等复杂地区，以及夜间、不利于查找和消除故障，将造成长时间、大面积停电，对供电可靠性产生较大影响。

6．对线路的影响

发生单相接地故障时，由于配电线路接地直接或间接对大地进行放电，将造成较大的电能损耗，按照有关规程规定运行时间一般不允许超过2小时，甚至将会造成更大的电能损耗并烧毁设备等。

7．造成电量损失

发生接地时，接地电流在6-10A，每月造成电量损失在30000kvh 左右（6000v*8A*720小时/1000=34560kvh）。

三、解决方案

新技术新设备的应用

1．小电流接地自动选线装置

在变电所加装小电流接地自动选线装置，此装置能够自动选择出发生

单相接地故障线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大。目前，已有部分变电站加装了这套装置，取得了良好效果。在实际应用中，应注意此装置与各配出线间隔上的零序电流互感器配合使用，否则不能发挥任何作用。

2．单相接地故障检测系统

在变电所的配出线出口处加装信号源，在配电线路始端、中部和各分支处，三相导线上加装单相接地故障指示器，指示故障区段。配电线路发生单相接地故障后，根据指示器的颜色变化，可快速确定故障范围，快速查到故障点。

解决办法

在无人值守变电所安装小电流接地装置，一旦线路有故障出现，及时报警，及时准确断定是那条线路故障、是什么性质的故障，特别是暂不影响正常用电，却会在运行中造成事故的扩大和设备的损坏及隐性故障的报警。

具体内容

1．在各出线线路研究接地电流元件，提供接地电流参数信号。

2．用PT的三相电源参数，提供三相操作电源和电源信号。

3．整合电源参数信号和接地电流参数信号。

4．将整合的电源参数信号和接地电流参数信号，匹配成报警声光信号。

5．将声光信号控制显示盘装在采油站有人值守的值班室，特请值班人员随时将各条线路异常情况及时报有关门。

四、效益分析

无人值守变电所接地故障报警安装后：

1.能及时报警高压线路失电、缺相、跳闸、接地故障，减少停电时间。

2.能给运行故障处理人员提供是那条线路故障及故障性质，使运行故障抢修人员准确准备，及时直赶现场，快速处理故障送电。

3.能使线路的薄弱点、隐蔽故障得到及时处理，避免事故扩大，小故障酿成大事故及接地跨步电压触电事故等不可预计的损失。

4.投资一套3万元左右，可解决临变出线故障报警问题，（不包括安装费用）