發電廠不接地系統故障判別與分析

王萍燕

摘 要：目前，在我國很多發電廠的低壓配電網中未設置不接地系統的故障保護裝置，這不符合配網自動保護的發展趨勢。對發電廠不接地系統的故障原因進行了分析和判別，對不接地系統故障的危害進行了闡述，并對虛假接地現場的類型和處理方法進行了分析。

關鍵詞：發電廠；不接地系統故障；配電網；放電現象

中圖分類號：TM862.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.158

發電廠系統多發的不接地故障通常有多種情況。其中，在我國多發的不接地故障一般指的是單相斷開故障，尤其是在中小型的發電廠中此故障頻發。一般情況下，因外力損壞或設備老化等，在我國很多發電廠中曾經發生過單相斷電故障，這為發電廠的經濟效益和用戶的使用都造成了很大的影響。在我國，很多發電廠并沒有配備不接地系統的故障保護裝置，因此，在不接地故障發生很長時間后才能發現故障已經存在，這與配電網自動化發展的大趨勢不符。由此可見，如何快速、準確地對不接地故障進行判別是發電廠當前面臨的主要問題。

1 發電廠不接地系統故障案例

在我國的發電廠中，曾發生多次不接地系統的故障，對發電廠的經濟效益和用戶的使用都造成了很嚴重的影響。我國某10 kV配電廠存在單相接地故障，工作人員在故障檢查的過程中發現，在2 min的時間內，4臺配電柜連續跳閘，造成了長時間的停機。通過電路和相關設備的檢查發現，某臺配電柜中存在放電現象，此配電柜的地線已經完全燒斷，造成了后續一系列故障的發生。因此，此故障屬于典型的單相接地故障，主要是因該電纜在長期使用的過程中受到潮濕、發熱等因素的影響，導致放電現象頻發，電纜處于不接地的情況。

2 不接地系統單相接地故障的危害

當接地故障發生以后，其他非故障線路的電壓會升高。當故障點完全接地時，電壓會不斷增大。此時，系統絕緣設置中的薄弱處有可能發生擊穿事故，進而造成相間短路。

單相接地故障可能造成互感器內部的鐵芯電壓發生嚴重的飽和現象，進而導致電壓互感器因超負荷運轉而發生燒毀事故。這會對二次回路以及保護性的自動裝置造成不良影響。當接地故障發生以后，其他非故障線路的電壓將會升高，可能會升至線電壓。這種情況發生后，可能導致電壓互感器發生熔斷的現象，繼而導致二次保護系統誤判故障發生的原因，并將其當作系統失壓事故處理，進而錯誤啟動快切裝置。

如果不接地事故的故障點產生間歇性電弧時，則其相對電壓值可能會因其他原因大幅增加。這種情況會對設備整體及絕緣設置造成不良影響，進而對系統的安全運行造成影響。

3 發電廠系統故障判別的方法

3.1 電壓互感器故障

當電壓互感器發生故障時，常發生高壓側斷線或熔斷件熔斷現象。這種故障一般會導致電壓降低，但系統電壓指示卻不為0，其他非故障地區電壓仍為正常，進而導致絕緣監察電壓發出接地信號。在處理該故障的過程中，需要先斷開二次電源小開關，從而使保護裝置斷開運行，并對電壓互感器進行相應的檢查和處理。該處理方法比較簡單，主要可通過更換高壓側斷線或熔斷器使系統恢復正常。

3.2 空載母線未發生不接地故障

在空載母線在經過變壓器充電的過程中，有可能發生鐵磁諧振過電壓。此外，由于進線開關的三相同時合閘會產生不同步運行的情況，進而因移位現象而造成電壓不平衡，導致接地信號發出。排除這種故障的方法非常簡單，只需要對母線和其連接設備進行檢查，并在投入1臺變壓器后這種故障便會消失。

3.3 零序電流互感器發生故障

這種情況一般是因電纜屏蔽線在走線過程中，利用了零序電流互感器布置的線路穿出接地，進而在安裝接線的過程中發生錯誤，引發故障。在發電廠各項設備負載正常運行的過程中，如果因電容不對稱的現象而導致零序電流產生時，或因外部電流經過零序電流互感器而流向接地點時，其產生的電流未相互抵消，則這些電流會導致繼電器產生誤判行為。

4 發電廠不接地系統故障的應對措施

雖然以當前的科技水平無法做到從根本上杜絕不接地故障的產生，但仍可通過多種多樣的方法和措施降低故障發生的概率：①做好日常工作，預防事故的發生。工作人員和管理人員應在日常工作中定期對配電線路、導線以及絕緣子等各種設備的運行情況進行檢查，保證其正常運行和良好使用，預防事故的發生。②對于配電電纜、開關以及互感器等設備，應按照固定的周期進行絕緣測試檢查，對檢查不合格或存在故障的設備應及時更換。③對于發電廠的外圍設備或易發生故障的設備，應加強日常檢查的力度，對其進行定期維護，以延長其使用壽命。④對于經常發生故障的區域，發電廠的檢修人員應對設備檢修或絕緣監察的周期進行適當調整，從而加大檢查力度，縮短檢修時間，保證在故障發生之前排除安全隱患。⑤發電廠出現小電流電網故障時，雖然系統整體仍能正常運行，但相關維修人員和管理人員應盡快檢修，防止事故擴大，以免造成更大的損失。同時，發電廠的維修人員要在實際工作中不斷提高自身的技術水平，在事故發生之后，應按照相關規定操作，有效分析、判斷故障。

5 結束語

在本文中，筆者分析了發電廠不接地故障的相關案例，介紹了不接地故障產生的原因和處理方法等，說明了不接地故障對發電場系統的危害，研究了不接地系統故障的判別方法，并討論了發電廠不接地系統故障所采取的解決措施，即通過多檢查、早預防的方式防止故障的發生，從而保障發電廠的順利運行和用戶的使用安全。

參考文獻

[1]廉鵬.濟鋼燃氣發電廠及變電所直流系統在線監測和控制的研究[D].青島：山東科技大學，2005.

[2]張耘川，王昕怡.基于Matlab的小電流接地系統單相故障仿真分析[J].電氣技術，2012（04）.

〔編輯：張思楠〕