10kV系統單相接地故障分析及處理

趙榮芳

（國網哈爾濱供電公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

電力系統在運行的過程中比較常見的一個故障就是單相接地故障，在10kV電力系統當中，單相接地故障更是十分常見，而這種故障會對電力系統的正常運行產生十分不利的影響，為了更好的保證電力系統的安全和平穩運行，我們必須要對其產生的原因和對應的對策進行研究。

1 中性點不接地系統單相接地故障

1.1 小電流接地系統的優勢及問題

在系統運行的過程中采用中性點不接地的形式一個非常顯著的優勢就是在發生了單相故障的時候不會對系統電壓具有對稱性這一特點產生不利的影響，在這一過程中所產生的故障電流也并不是很大，系統在這種狀態下還是可以運行2小時左右，所以可以保證系統的供電功能。但是如果要保持長期運行的狀態，因為非故障的兩相對地電壓會驟然升高，這樣就會使得系統中的絕緣設備遭到破壞，甚至還可能會因為這一故障引發相間短路的問題，這樣用戶也無法享受到高質量的供電服務。此外弧光接地還會使得系統在運行的過程中出現嚴重的過電壓現象，這樣一來也就會對設備產生非常嚴重的損害，所以如果出現了這種故障，一定要及時的采取有效的措施及時的排除故障。

1.2 傳統處理10kV單相接地故障選線方式

傳統的變電站在處理這種掛航的時候，選線方法一般都是使用絕緣觀察裝置對其進行全面的處理，使用電壓互感器，如果出現了單相接地故障的時候，開口三角形的二次端就會出現零序電壓，電壓繼電器也會在這一過程中做出一定的反應，發出系統的預警信號，之后再對每一個線路的拉線進行檢測，看其是否存在零序電壓，這樣就可以對故障線路進行全面的判斷，這種方法可以很好的保證判斷的可靠性，同時在資金上也不需要投入太多，接線方法不是十分的復雜，但是其速度相對其他方法比較慢，同時也會影響到其他正常線路的供電環節，對供電的連續性和可靠性會造成不利的影響。

1.3 中性點不接地系統的小電流接地選線功能

10kV系統在運行的過程中主要是采用架空線和架空線與電纜相結合的出現方式為主，單相接地的過程中非常容易出現故障，系統電容電流相對較小，所以采用了中性點不接地的連接方式，系統選線功能是由連接在母線上的饋線保護裝置和監控系統一起配合才完成的，如果系統進行了接地設置之后，零序電壓就會出現十分顯著的升高趨勢，因為不同的裝置通過借助網絡平臺可以實現共享，如果系統所感知到的電壓出現了非常明顯的變化，且變化的實質超過了10V的時候，集中測量裝置就會在這其中檢測出來，并作出反應，同時還能在這一過程中檢查出零序電流和零序電壓的向量值，這樣就可以知道其對應的諧波位置，也就可以對故障的位置進行判斷，在做出判斷之后及時的向控制中心匯報，維護人員在接到任務以后會對故障點進行快速的處理。

2 中性點經小電阻接地系統單相接地故障及處理方式

2.1 采用中性點經小電阻接地方式的原因

如果電容電流較大的配電網在運行的過程中發生了單相接地的情況，故障電流的數值也會逐漸的變大，單相接地故障就有可能會成為相間短路問題，在電纜發生了單相接地情況的時候，故障接地電弧就不能自動的熄滅，這樣就會使得電弧周圍的絕緣裝置受到破壞，同時還有可能出現過電壓的情況，在這個時候，一定要及時的對電纜做切斷處理，這樣也就可以有效的防止故障的持續發展，如果不這樣做就有可能會造成非常嚴重的火災問題，如果接地電流過大，就會使得人身安全得不到很好的保證，同時還有可能在這一過程中對周圍正常的供電和通訊都造成十分不利的影響。所以中性點不接地方式的優勢已經完全無法體現出來。電網的建設和發展水平都有了非常明顯的提升，一些電站在運行的過程中已經違反了國家的相關規定。所以，很多電站也在不斷的發展和改進，逐漸開始應用中性低電阻接地的運行方式，同時還在發展的過程中不斷的優化電網的運行結構，提高了電網自動化的水平，這樣一來也就使得電網的穩定性更強。

2.2 中性點經小電阻接地方式發生單相接地故障時對保護的影響

采用小電阻接地出現故障直接跳閘方式可以有效的提高故障處理的效率，縮短故障處理的時間，但是很多電站在運行的過程中還采用架空出線的方式，這樣就使其在出現單相接地故障的時候使得三相跳閘的現象越來越多，這樣也就使得配電運行的質量大大的降低，所以如果采用三相重合閘的方式，就可以使得供電的連續性明顯的得到改善，但是在應用的過程中，一定要注意以下幾個方面的問題。

（a）為了防止變電站10kV饋線近端短路造成主變線圈損壞或斷路器事故，必須設置電流速斷保護閉鎖重合閘的方式。

（b）一些遠離變電站的10kV開閉所，如果短路電流較小，也可以考慮采用開關位置不對應重合閘方式。

針對以上問題，汕頭供電局對特區內原有變電站進行10kV中性點經16Ω電阻接地改造的同時對站內的10kV饋線三相一次重合閘的邏輯作了改進，使微機保護具有3種重合閘方式的功能：①相接地重合閘：單相接地啟動重合閘，其它故障不重合；②速斷閉鎖重合閘：電流速斷保護閉鎖重合閘；③不對應重合閘：開關位置不對應啟動重合閘。

根據近幾年10kV中性點經16Ω電阻接地方式的運行情況，由于判據較多，大部分廠家對以上邏輯實現有一定困難，因此對新建站的10kV線路保護重合閘邏輯的簡化又提出了新的要求：①不經電流閉鎖啟動重合閘，即常規的不對應啟動重合閘方式；②經電流閉鎖啟動重合閘，該閉鎖電流采用相電流，且電流值可靈活整定，選擇范圍要求為0~5In。

結語

當前我國的鄉鎮企業在不斷的增多，規模也在不斷的擴大，所以其用電的需求也在不斷的增大，線路也在不斷的增加，電纜數量和種類越來越多。10kV系統在運行的過程中非常容易出現單相接地故障，所以為了電網的正常運行，一定要采取有效的措施對其進行適當的處理。

[1]趙偉.10kV系統單相接地故障分析及處理[J].民營科技，2008（02）.