单相接地与高压熔丝熔断的分析比较

浅谈6KV不接地系统单相接地

和电压互感器高压熔丝熔断故障分析比较

刘晓阳

（威钢公司装备部变电站）

摘要通过对两起事故案例的判断处理,分析了6KV不接地系统中，单相接地和电压互感器高压熔丝熔断两种故障形成的原因不同，现象不同，处理方法不同，更加明确区分这两种故障，以便值班员准确及时地进行判断和处理。

关键词中性点不接地系统单相接地电压互感器高压熔丝熔断

0 引言

川威35KV变电站35KV及6KV系统均为中性点不接地系统,运行中,6KV单相接地和电压互感器高压熔丝熔断故障时均会发出6KV母线接地信号.由于故障发生时要快速准确地进行判断处理,因此要求运行人员熟练地区分判别出到底是单相接地还是电压互感器高压熔丝熔断，以便进行正确处理。

1 故障实例

案例1 2008年7月9日下午雷雨,川威1#变电站后台监控机发出保护告警信息高棒IV6308 零序过流告警 3I0 2.82A

654 7#发电机零序过流告警 3I0 0.71A

2#主变低后备保护1 母线接地告警 3U0 106.79V

6KV II III IV 段母线电压为 Ua：6.31KV、Ub：0KV、Uc：6.31KV、Uab：6.31KV 110KV、 6KV I段母线电压正常.

案例2 2007年10月7日夜班,雷雨.川威1#变电站后台监控机发出保护告警信息:2#主变低压侧后备保护1（602）母线接地告警:3U0 53.13V

2#主变低压侧后备保护 2#主变复压闭锁长时间动作告警:Uab：6.03V

651、652、654、655、6212PT断线告警

6KV II段母线电压 Ua3.89KV、Ub1.85KV、Uc3.84KV、Uab3.44KV

2 故障判断

当得到报警后，如何判断故障呢？绝缘监测装置是一段母线共有的，它不能鉴别故障类型，比如恶劣天气，高压熔丝熔断，单相接地，电网中的高次谐波等都能报出接地信号，在这几种情况下，母线绝缘监测表的指示都有变化，如不注意区分，往往会造成误判断，延误故

障处理，影响供电。

正确区分不同性质的故障，方法就是将各相对地电压，线电压进行比较分析.

2.1单相接地接线图及相量图

单相接地故障时，正常相对地电压升高（金属性接地时升高为线电压），故障相对地电压降低（金属性接地时降低为零），而各线电压值不变，有接地信号。

在案例1中， B相对地电压为0，AC两相对地电压升高为线电压；AB两相的线电压没变（后台监控机线电压只显示Uab，经值班员在微机装置上查看Uac Ubc仍未变），判断为B 相接地。这个系统中,由于在高棒和7#发电机装有XHG（消弧、消谐、选线及过电压保护装置）,该装置能将系统不稳定的间歇性弧光接地转为金属性直接接地.所以接地相B相对地电压为0;A、C两相对地电压升高为线电压6.31KV ，这是比较典型的单相完全接地例子.后经技术人员检查发现，6KVII段一条支路发生接地，由于6KVII III IV段母线是并联运行，所以几段母线均呈故障反映。

2.2电压互感器高压熔丝熔断的接线图和矢量图

电压互感器高压侧熔丝一相熔断时，熔断相对地电压降低，但不般不为零，另两相对地电压不变化，与熔断相相关的两个线电压降低，与熔断相不相关的线电压不变，有接地信号。为什么电压互感器高压熔断器一相熔断也会报出接地信号呢？这是因为加在电压互感器上的一次电压少了一相，另两相为正常相电压，其矢量差120º，合成结果出现三倍的零序电压3U0，开口三角形两端就会有零序电压（约33V），所以能报出接地信号。

案例2中6KVII段母线B相对地电压降低,而A、C相对电电压没有变化;与B相相关的线电压Uab也降低（变电站后台监控机线电压只取了Uab）.在现场微机保护装置上查看Ubc 电压也降低,Uac电压也不变.因此可判断为6KV PT B相高压熔丝熔断. 经现场检查,发现6KVII段母线电压互感器高压熔丝熔断.更换保高压熔丝后,异常消失.

2.3 若电压表指示两相或三相都高，并且电压互感器声音异常，则表明系统可能出现谐振过电压。

3 故障形成的原因

3.1 单相接地的原因

1) 设备绝缘不良,如老化、受潮、绝缘子破裂、表面脏污等,发生击穿接地.

2) 小动物、鸟类及外力破坏.

3) 线路断线.

4) 人员过失.

3.2 电压互感器高压熔丝熔断的原因

1)内部或一次侧引线故障

电压互感器高压熔丝主要是用来保护其内部故障以及一次侧引线故障的.电压互感器内部有故障时,外部引出线有闪络放电或短路时会引起电压互感器电流猛增,导致高压熔丝熔断.

2)二次回路故障

通常情况下,运行中的电压感器二次回路过载、绝缘下降或与其相连的设备发生故障时,电压互感器二次侧熔丝或空开能及时熔断或跳开,避免造成电压互感器过电流;但是,若电压互感器二次侧熔丝容量选择过大或因某种原因空开未及时跳开,则会引起一次侧熔丝熔断.

3)单相接地故障

在小电流接地系统中,单相接地时,非接地相对地电压将变为线电压,而电压的升高将引起电压互感器电流增加,使一次侧熔丝熔断.如果是单相间歇性电弧接地,那么将产生数倍的过电压,从而导致电压互感器铁芯饱和、电流迅速增大,引起一次侧熔丝熔断.

4)铁磁谐故障

当母线空载或出线较少时,因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因的激发,会使电压互感器过饱和,则可能产生铁磁谐振,谐振时,电压互感器产生的过电压或过电流将引起高压熔丝熔断或将互感器烧毁.

4 故障的危害

4.1 单相接地故障的危害

1) 由于非故障相对地电压升高,系统中的绝缘薄弱点可能击穿,造成短路故障.

2) 故障点产生电弧,会烧坏设备并可能发展成相间短路故障.

3) 故障点产生间歇性电弧时,在一定条件下,产生串联谐振过电压,其值可达相电压的2.5~3倍,对系统绝缘危害很大.（为了防止一相接地时接地点出现断续电弧,引起过电压,因此1#变电站采用了XHG装置)

4）若因一相断线而导致的单相接地故障，无论线路的断线处悬在空中或落于地面，都将对人身安全有着严重威胁。

4.2 电压互感器高压熔断器熔断的危害

1)由于高压熔丝熔断,电压降低,会造成电度表、功率表等表计计量不准确.

2)可能造成保护装置误动作,开关跳闸影响供电.

5 故障处理注意事项

5.1 单相接地故障

1)检查所内设备时,应穿绝缘靴.接触设备外壳、架构及操作时,应戴绝缘手套.如发现支持瓷瓶破裂,避雷器、电流互感器等有击穿等现象时,应将相关设备停电并做好安全措施后,由检修人员处理.

2) 带接地故障运行期间,严密监视电压互感器的运行状况,防止其发热严重而烧坏,注意高