電流接地系統中的常見故障及選線方面的分析

王輝 李性珂

摘 要：縱觀我國的電力系統建設過程，我們不難發現，在我國的發電電網中只要是低于35KV的變電站，它們幾乎都是應用中性點不接地的方式，也有的用中性點經消弧線圈接地方式。這兩種接地方式中系統單相接地后，電流數值都不大。因此，我們通常把這兩種接地方式叫做小電流接地方式。本文通過對電流接地系統中常見的故障進行分析，并提出相應地處理措施。同時，文中也指出了選線相關的知識。通過故障分析及處理，科學選線來闡述電流接地系統中的一些知識。

關鍵詞：故障分析；改進措施；選線原理；選線方法；選線裝置

在國民經濟不斷高速發展的今天，城鄉電網的發展也緊緊地跟上了步伐。在這個過程中，電纜線路的數量和長度也隨著增大，這樣就隨之帶來線路對地電容電流劇增的問題，嚴重的還會大于消弧線圈補償能力。同時我們還要考慮到，作為一個土地遼闊，地貌多樣的國家，有些地貌下的情況就更加復雜，由此存在很多的安全隱患。即使是小電流系統，安全狀況也讓人堪憂。很多安全事故發生后，不僅影響了人民的生活，也嚴重影響了經濟的發展。因此，解決這種電流接地系統中的常見故障，是勢在必行的行為。

1 電流接地系統中的常見故障

非故障相電壓升高，危害電網絕緣。正常情況下，非故障相電壓升高1.732倍。接地點間歇拉電弧，線路電容反復充放電，電壓升高可達3.5倍。

接地電弧長期存在，可能燒壞接地點絕緣，造成相間短路故障。

繼電保護配置困難：a.故障電流微弱，接地電弧不穩定，接地故障選線的問題一直沒有得到很好地解決。b.許多供電部門仍然采用拉路法選擇接地線路。c.供電瞬時中斷，影響用戶用電設備正常工作，甚至可能造成停電事故。

2 電流接地系統中的故障危害

在技術層面上說，在小電流接地系統中，單相接地時系統的電氣量不會有十分明顯的變化，這個時候三相電還是可以正常使用的。但這個時候也只是可以使用，這個時候的電力系統已經不是十分穩定了會對正在使用的電器帶來一定危害。其中的原因就是供電系統中的單相接地，一般情況下電力系統不會主動跳閘，會給電力系統很長的反應時間，從而發展成為短路，這樣就會對電器設備產生很大危害，對人們的安全也會構成威脅。

同時，單相接地還會對電力設備帶來危害。電弧會對絕緣裝置構成威脅，同時，正常情況下電壓也會升高。假設電力系統消除電弧的功能強，基本不會產生電弧，正常情況下電壓升高，也是一個嚴峻的問題，這種情況下要求電器要承受更大的工作電壓，工作電壓會超過其額定電壓。這個時候如果，電路中的絕緣層不是很好，就會使絕緣層被擊穿造成短路，燒壞電器。在人員密集的地方，如果有電力線路接地而沒有跳閘，就會造成因為行人過于靠近事故點發生的觸電事故，后果十分嚴重。特別是如果線路埋在地下出現這種情況后故障地點又很難找出，這一個影響，和對人們產生的心里陰影是很嚴重的。

3 常見故障的解決措施

對電路進行規范化的管理，規范對現今的lOkV-35kV供電線路的建設，并把改建完成后的情況加以整理，把各種信息規范化整理起來，交由相關部門統一備案保管，以方便隨時對供電系統的各項參數進行查看。但是現階段，隨著電力系統的不斷更新，電力輸送線路的不斷變更，變電站的線路結構也不是很規范，電力設備沒有十分一致的規范等原因。使得對電力設備的管理和維護十分不易。例如，有的市供電局內包括很多縣級電力調度和若干的專線用戶，縣級供電局又各自為政管理自己的電力系統，電力輸送線路建設和管理權限十分復雜，并且各級單位的聯系也不是十分密切，管理難度可想而知。所以，建立一套詳細的電力管理法案，和完善的電力管理系統是迫在眉睫的問題。

電力系統也不是一但建成就不會出現問題的，所以對電力系統的檢測要成為常態化，經常對電力輸送線路進行檢查，逐步建立區域管理制度，定期對電力系統進行檢查，生成檢測日志，統一備案。把可能的電力系統故障消滅在萌芽中，一旦出現問題，就嚴厲追究那一階段的電力管理單位，嚴打瀆職行為。

充分利用現有的設備資源。電網中的消弧線圈不易長期在欠補償的狀態下運行，在斷網密度不大的情況下，如果一條線路出現問題，就會加大其他線路的負荷，很容易使整個電力系統處于一個欠佳的工作狀態下，使電網運行在全補償的狀態下，使電力系統的穩定性下降。所以，我們要有效的利用現有資源盡可能的使用現有的消弧線圈，讓電力系統處于一個穩定的狀態，即電網在過補償狀態下運行，消除潛在的可能會影響電力系統的因素，提高電力系統的抗負載能力。

在現在的建設電力系統時，要更多的考慮到將來可能出現的電力系統負載能力，在現在的35kV以下的電路中，要增加消弧線圈的使用。因為，在這一電力輸送系統之下，也就是變電站的電力輸送下，多適用于基層的電力設備，而這一區域的，電力輸送線路發生改變的可能性較大，發生故障的概率也不低，在加裝上了大容量的消弧線圈后可以提高電路的抗風險能力，防止輸電線路變更時出現的，負載加大的現象。

在更多的變電站使用接地選線裝置。在lOkV——35kV的電力系統中，使用的是單相接地沒有系統回路，這一種情況下出問題以后的電流和正常電流差別并不是十分明顯，普通的電力保護裝置也起不了很好的作用。這個時候就要讓電力職工去沿著電力輸送線路去檢查，這在普通的地方還可以，但是一旦到了偏遠的不利于車輛行駛的地方，就十分浪費人力。接地選線裝置就是為了解決這一問題而誕生的，它實現了查找問題自動化，特別是在一些偏遠的山區，如西藏那些地方，這一裝置十分有用武之地，所以偏遠的山區更需要這一裝置。但是這一裝置也不是十分成熟的，需要更多的完善才能勝任。

4 電流接地系統中的選線

4.1 選線方式

第一種選線方式是用小電流接地選線裝置。這一種方式的原理是：通過對母線的零序電壓的測定來選擇，接著是確定接地的線路，我們通過對每條線路的零序電流與電壓的比較，當前者，落后90°即取之。

第二種選線方式的原理是：當母線與大地接通后，對開關的監聽來確定。主要是對在經過開關接通延時后的開關的閉合產生的狀態，來確定裝置是否自動的閉合開關。

4.2 選線原理

⑴比幅比相法。我們知道如果一個線路有問題那么它的零序電流相對于零序電壓的相位會落后90°這個時候它的零序電流與正常線路的零序電流方向相反。這樣面對一個中性點不接地的系統我們就可以通過比較零序電壓與零序電流，如果線路中零序電流與正常現象一致，那么說明母線已經接地。

⑵突變量法。這種方式我們就要在消弧線圈的兩側并聯開關和電抗器。可以通過對這個并聯電抗的狀態監聽來完成，如果電抗不會運行說明電路運行正常，當這個并聯電抗一旦有短時的工作現象，那么電路的接地就發生了故障，產生這個故障后會發生較大的零序電流的變化。

⑶首半波法。這種方式我們就要對首半波的零序電流極性進行進行監聽。

⑷有功分量法。這種方式我們就要要對零序電流的有功分量來監聽。

⑸諧波分量法。這種方式我們就要對線路中的諧波分量進行監聽。因為，面對中性點經消弧線圈接地系統，沒有出問題時，消弧線圈中的諧波分量較少；一旦消弧線圈中的諧波分量較多時，就說明線路的接地出現了問題。

4.3 選線裝置

伴隨著小電流接地選線裝置的普及，大大的提高了供電系統的安全性和可靠性，同時也大大的提高了故障地的檢測效率。和以前的出現線路故障后要對整個供電系統進行斷電斷閘工作，很大程度上減少了電廠的運行風險，因為正在運行的電廠結束運行再突然啟動后的一段時間里發的電，電壓和頻率都不是很穩定，并且機器降溫后突然啟動，對能源的消耗較大，還有傷機器。現實中，有很多原因都可以使電力系統發生接地，并且隨著新技術（微機技術和自動化技術）的發展，也出現了新的接地故障的特點，這在以后工作時還要考慮當時的環境情況等原因來綜合分析故障原因。

5 結束語

由于電力能源在國家國民經濟和人民日常生活中扮演起極其重要的角色，電流接地系統作為電力生產中常見的系統，其安全性和高可用用性是至關重要的。我們通過提出預防和故障處理辦法，同時科學選線，應用新技術新設備，減少單相接地故障的發生，確保配電網安全、經濟和穩定運行，使我們更有能力駕馭未來的電網，更能為國民經濟發展做好后勤保障工作，為國民的生活提供更安全更有保障的依靠。

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