10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法实用版

YF-ED-J3889

可按资料类型定义编号10～35 kV系统弧光接地

过电压的危害及解决办法

实用版

In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.

（示范文稿）

二零XX年XX月XX日

10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法实用版

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1 事故情况简介

近几年，随着城网的迅速发展，电缆线路

的比例逐年增多，导致对地电容电流剧增。由

于10～35kV系统单相接地引发的电网事故愈来

愈多，由此带来的经济损失和社会影响也越来

越大。

仅就北京供电局1998年7～10月的统计发

现，由于10kV系统单相接地而引发的事故便达

4起，有的造成全站停电，影响重要用户供电，有的造成主变压器损坏、开关柜烧毁和避雷器爆炸等，简要情况如下：

(1)1998年7月6日，北京肖庄35kV4号母线34路B相发生单相接地，故障持续1h后，引发301开关内附CT主绝缘击穿，开关爆炸起火，1号主变差动跳闸。2号主变在自投过程中经受一次出口短路冲击，由于有载调压开关重瓦斯继电器因振动动作，2号主变也掉闸，造成全站负荷停电。

(2)1998年7月21日，北京北土城站

10kV5号母线发生单相接地，在查找故障线路的操作过程中，把5号母线单相接地故障接到了3

号母线上，引起211开关爆炸，并造成一台进口全密封110kV、31.5MVA主变压器因出口短路而损坏。

(3)1998年9月16日，北京古城站10kV5号母线发生单相接地故障，仅过158ms，222内相间短路起火，并将柜内二次线烧毁短路，直流保险熔断，失去直流电源，保护无法启动。2号变低压侧故障持续50s后，10kV4号母线又发生单相接地(201-4刀闸支瓶闪络)，单相接地持续35s后，造成201开关至CT引线三相短路，1号主变差动保护动作掉闸。2号主变低压侧故障持续1min25s后，110kV过流保护动作掉开112、302开关，切除了2号主变，全站停电。事故造成4面10kV开关柜烧毁，全站停电6h

以上，并影响了重要用户的供电。

(4)1998年10月25日，北京西罗园站

10kV线路单相接地，引发了10kV避雷器爆炸、开关柜损坏以及10kV4号、5号母线停电事故，并出现人员伤亡。

2 原因分析

正常情况下，10～35kV中性点不接地系统发生单相接地，允许运行2h。但为什么频繁地发生单相接地迅速发展成相间事故，使事故扩大化呢?原因之一是系统中个别设备存在绝缘薄弱点，另一个重要的原因是由于10kV系统电容电流较大，接地电弧变得不能自熄而产生了较

高倍数的弧光接地过电压，据国内外经验，弧光接地过电压倍数最大可达3.5。

在单相接地事故中，通过弧光的电流乃是健全相对地电容电流的总和。为了减小故障总电流，往往采用消弧线圈。装设消弧线圈后，接地点残流不超过10A，接地电弧便不能维持，会自行熄灭。据了解，上述4个事故变电站，只有一个站消弧线圈没投运，该站10kV母线电容电流高达82A，远远高于规程的允许值10A。其它3个站消弧线圈在投运，但由于是根据理论计算值来调整消弧线圈分头的，误差大，脱谐度不满足要求，当发生单相接地时，故障点残流仍大于10A，接地电弧不能自熄，仍产生较高倍数的弧光接地过电压，消弧线圈没有发挥

应有的作用，形同虚设。比如，有的变电站10kV系统电容电流理论计算值为43A，但实际测试电流却高达96A。 3 解决办法

3.1装设消弧线圈

为保证接地电弧自熄，10～35kV中性点不接地系统电容电流超过10A时，一律应装设消弧线圈。

3.2加强消弧线圈的管理工作

消弧线圈的分头调整，不能仅仅依据理论计算值，应根据实测电容电流值来调整。否则，由于计算误差大，造成消弧线圈发挥不了

应有的作用，形同虚设；更为严重的是，有可能造成消弧线圈欠补偿，形成谐振过电压，从而产生负作用。容性电流测试工作应定期开展，测试方法可采用外加电容法，简便有效，适合现场应用。

3.3消弧线圈技术发展较快，需认真对待选型

老式手动消弧线圈除需停电调分头，不能自动跟踪补偿电网电容电流等缺点外，脱谐度也很难保证在10%以内，其运行效果不能令人满意。据国内外资料统计分析表明，采用老式手动消弧线圈补偿的电网，单相接地发展成相间短路的事故率在20%～40%之间，比采用自动跟

踪补偿的电网高出3倍以上。因此，新上消弧线圈应装设自动跟踪补偿的消弧线圈。

目前，自动消弧线圈有四大类：(1)用有载分接开关调节消弧线圈的分接头；(2)调节消弧线圈的铁心气隙；(3)直流助磁调节；(4)可控硅调节消弧线圈。(1)、(2)类有正式产品，其中用有载分接开关调节的消弧线圈运行台数较多，技术较为成熟，应优先选用。

为保证老式手动消弧线圈充分发挥作用，克服固有的缺点，可分轻重缓急逐步改造成自动跟踪式。

3.4大力推广微机接地保护技术

10～35kV系统属小电流接地，由于接地保护一直未能很好解决，需要人工查找接地线路，时间长引发了一些相间短路，使事故扩大化。目前，随着技术的不断发展，国内外已实现了小电流接地系统继电保护的选择性，即当发生单相永久接地故障后，在整定的时间内可以自动跳开故障线路，无需人工进行查找切除。这一技术的采用。极大的减少了10～35kV 系统单相接地持续时间，从而大大降低了单相接地事故扩大化的概率。因此，建议重要厂站应安装接地选线装置。

3.5开展10～35kV系统接地研究，制定接地方式原则。