单相断线故障的分析
配电线路单相断线故障保护方法
配电线路单相断线故障保护方法摘要：近年来，由于气象灾害、导线过载和外力破坏等原因，断丝情况频发。
故障会造成负荷侧三相电压、电流不对称，负序、零序分量会对各类负荷特别是旋转设备造成严重损坏。
此外，外部断线故障往往伴随接地故障形成复杂故障，容易导致火灾和人畜触电，甚至发展为相间短路故障，扩大停电范围。
关键词：配电线路；断线故障；故障诊断；断线保护；为了减小单相断线故障对供电质量造成的不良影响，针对配电线路单相断线故障，提出了一套系统的保护方法。
利用电路原理和中性点电压偏移理论，对简单断线故障和伴随接地的复杂故障情况下线路首末两端电压和流经线路的电流特征进行了分析，总结了各电气量的变化规律，提出了一组由电流判据和电压判据组成的单相断线故障判断和保护方法。
一、单相断线故障保护的启动一般而言断线故障时电流特征变化明显，可用来构成启动判据，如式所示。
式中：为各相电流采样值的变化量；iΦ(n)和iΦ(n-N)为当前时刻及1个工频周期以前时刻的电流采样值；为对连续k个求和，；IN为线路额定电流；kset为整定门槛值系数，可取0.5。
式中第一个条件是反应电流降低，第二个条件要求电流降低的幅值要达到一定要求，同时满足这两个条件才启动断线保护。
同时可以通过上式判定最大的一相为断线相。
对于电流互感器不完全星形接线方式，虽只能直接采集两相电流量，但仍可近似推导另一相电流，并且线路发生断线后，一般至少两相电流降低，不完全接线方式下电流启动判据仍可使用。
对于轻空载线路(负荷电流小于20 A)，采用电流启动判据可能存在可靠性不足的问题。
此时可选取零序电压为启动量，启动判据为；式中，U0.set为零序过电压门槛值，可参照普通的零序过压保护取定值。
此时应将系统中电压不一致的一相确定为断线相。
二、单相断线故障的检测断线保护启动后，需对是否发生断线故障以及断线故障位置做出判断，选择易获取的相电流和相电压构成断线故障判据。
其中电流判据为主判据，用来判断是否发生断线故障；电压判据为辅助判据，主要用来确定是否接地和故障位置。
11OkV输电线路单相断线故障分析
Ｋｅ ｒ ｓ ｔａ ｓ ｓ ｉ ｎ ｌ ｅ ｄ ｓ ｏ ｎ ｃｉ ｎ； ｇ ｏ ｎ ｕ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｒ ｎ ｍｉｓ ｎ ； ｉ ｎ ｅ ｔ ｏ ｉ ｃ ｏ ｒ ｕ ｄ ｆ ｌ ；ａ ａｙ ｉ ａ
中 图分 类 号 ： Ｔ ７ Ｍ７
文献 标 识码 ： Ｂ
Ｉ段 ２ Ａ ０ Ｓ Ｉ段 ６ ５ ／ ． Ｓ Ｉ 段 （ 段 ） ３／ ， Ｉ ．Ａ Ｏ５ ， Ｉ Ｉ Ⅳ
弱 联系 的超 高 压远距 离重 负荷 输 电线 路上 ，根 据 系 统稳 定运行 的需要 ，若单相 重 合 闸不成 功 ，线 路 需 转入 长期 非全相运 行 （ ～２ ｈ １ ）外 ，综合 考虑 到长 期 出现负序 电流 对发 电机 的影 响 ，长 期 出现零 序 电 流对通 信 的干扰 ，长 期 出现 负序 、零 序 电流对 电力 系统 继 电保 护 的影响 ，线路 非全 相运 行状 态应 该被
终止 。
３ ３ ／ ． ， 电流 引
变 电站 Ｔ站变 压器 绕组接 线 型式 为 Ｙ Ｖ型 ，两 台变 ／ 压器 一 台运行 ，另一 台备用 ， 低压侧 母 联断路 器合 。 正常 运行 方式 为 Ｍ １ １ Ｍ Ｉ 站 １ ３ＮＩ线单 回带 Ｔ ２ 站 ＃ 变压 器单 台运行 ， １ ４ ＮＩ １ １Ｍ 线在 Ｔ站 Ｇ ｌ隔离刀 闸处 备投 。 某年 ６月 ７日 １ 时 ３ １ ９分 ３ ２秒 ３ １ ｓ １ Ｍ ２ ， １ Ｎ ｍ １３ Ｉ线 Ｐ Ｌ ２ Ｃ Ｉ Ｓ ６ １ 零序 电流 保 护Ｉ 段 ３ ３ ／ ． 动 作跳 Ｉ Ｉ ． Ａ ０ ８Ｓ 闸 ，Ⅳ段 ３ ３ ／ ． ． Ａ ０ ８Ｓ动作永 跳 。Ｉ 、Ⅳ段 零序 电流 Ｉ Ｉ 保护 不带 方 向，保护 测量 电流值 为 ６ ４ １Ａ ． ９ ，即将 达 到而 未达 到 Ｉ段定 值 。 Ｉ Ｔ站 检 测 到 失 压 ，备 自投 动 作 ，合 上 Ｇ １刀 闸， Ｍ站 １ Ｍ 线 Ｐ Ｌ ２ Ｃ零 序 电 流 保 护 Ｉ段 １ Ｎ Ｉ １４ Ｓ６ １ Ｉ
关于10kV线路单相接地故障原因分析及处理措施分析
关于 10kV 线路单相接地故障原因分析及处理措施分析摘要：我国社会经济的迅速发展使国民用电需求不断增加，因而各类配电线路的架设也越来越多，为我国人民的生活带来了极大的便利。
而配电系统中容易出现很多问题，单相接地故障是最容易且最多发的一种故障问题，其造成的危害也是非常严重的。
本文旨在分析10kV配电线路中单相接地故障发生的原因以减少故障发生率，并探究相应的处理措施降低危害与各类资源的损耗。
关键词：10kV线路；单相接地故障；原因；处理措施单相接地故障是指电力运输时某一单相与地面意外接触导致的故障，其产生原因有很多种，需要结合实地检测情况进行仔细分析才能对症下药的解决故障问题。
当油田电网系统中10kV配电线路出现单相接地故障时，对油田的原油挖掘和提炼工作无疑会造成巨大的负面影响。
1.10kV配电线路单相接地故障原因分析1.1避雷器被击穿由于10kV配电线路覆盖面积比较广，很容易遭受雷击，长时间被雷击之后就会导致避雷器被击穿，或是防雷装置不够完善、抗雷水平较低等。
避雷器被击穿可能出现两种状态，第一种是避雷器被击穿炸裂开，从外表上就能一眼看见；第二种是避雷器外部看上去完好，但内部被击穿并出现损坏，其底座会变黑，经测量后会发现避雷器本体升温[1]。
1.2绝缘子出现破损由于在室外被雷电长期击打、绝缘子在施工安装时没有按照要求规范安装工艺或是其本身材料较为劣质等情况而导致绝缘子破裂，无法完全隔离导线，最终致使导线裸露在外形成单相接地，引发故障情况。
第一，如果是由于雷击使绝缘子破裂，一般是由于雷击损坏了伞裙，从而使导线直接搭挂在了杆塔上，发生线路单相接地的故障现象。
第二，绝缘子在安装施工时没有规范安装方式，横向或朝下安装以致于伞裙长期积水，在雨水和雷电的长期作用下使伞裙逐渐被损毁，最终致使单相接地故障的发生。
绝缘子本身质量较差也会导致绝缘性能低，起不到绝缘作用[2]。
1.3导线脱离掉落导线会由于两种情况脱离，第一种是由于导线与瓷瓶连接扎绑不牢固，使得导线没有固定在瓷瓶上；第二种是固定绝缘子的设施出于种种原因而产生了松动掉落，导线借由绝缘子来支撑，绝缘子松动掉落之后迫使导线跟随绝缘子一起掉落，最后引发单相接地故障。
10kv系统发生单相接地及PT断线地判断与处理1310
10kv 系统发生单相接地及PT 断线的判断与处理第一节10kv 系统发生单相接地的判断与处理一、发生单相接地故障的特点中性点不接地或经过消弧线圈和高阻抗接地的三相系统，当某一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，这种系统被称为小电流接地系统。
在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的临时故障，多发生在潮湿、多雨天气。
发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统仍可运行1 —2h。
这也是小电流接地系统的最大的优点。
但若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压可升高根号3 倍，可能引起绝缘薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常供电；也可能使电压互感器铁芯严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。
同时，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。
二、发生单相接地故障现象分析与判断下面是一台三相五芯柱电压互感器接图。
如图所示接成Y0/Y0/ △。
接成Y0形的二次线圈供电给仪表、继电器及绝缘监察电压表等。
辅助二次线圈接成开口三角形，供电给绝缘监察电压继电器。
当三相系统正常工作时，三相电压平衡，开口三角形两端电压为零。
当某一相接地时，开口三角形两端出现零序电压，使绝缘监察电压继电器动作，发出信号IfBn⑴ 完全接地。
如果发生A相完全接地，则故障相的电压降到0，非故障相的电压升高到线电压。
此时，电压互感器开口处出现110V电压，电压继电器动作，发出接地信号。
⑵ 不完全接地。
当发生一相（如A相）不完全接地，即通过高电阻或电弧接地时，中性点位移。
这时，故障相的电压降低，但不为0；非故障相的电压升高，且大于相电压，但不大于线电压。
电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。
⑶ 电弧接地。
如果发生A相完全接地，则故障相的电压降低，但不为0,非故障相的电压升高到线电压。
一次110kV线路单相断线故障的继电保护动作分析
中图分类号 ： Ｔ ７ Ｍ７
文献标识码： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ．８ ７２ ０ ）２０５ ．３ ０ ３４ ９ （０ ７２ ．０ ８０
ｄ ｄ ｃ ｄＩ ｐｏ ｅ ａ ｅｏ ｅａ ｏ ｆｚ ｒ —ｅ ｕ ｎ ｅｃ ｒｅ ｔ ｒ ｔｃ ｏ ｎｙｄ ｐ ｎ ｓｏ ｈ ａ ｕｒｎ ｄｈ ｓｎ ｔｉｇｔ ｏｗｉ ｅ ｕ ｅ ． ｒ ｖ ｓｔ ｔ ｐ ｒｔ ｎｏ ｅｏ ｓｑ ｅ ｃ ｕｒｎ ｏｅ ｔ ｎｏ ｌ ｅ ｅ ｄ ｎｔｅｌ ｄ ｃ ｒｅ ｔａ ａ ｏ ｎ ｄ ｔ ｔ ｈ ｔ ｈ ｉ ｐ ｉ ｏ ｎ ｈ ｏ ｈ
探讨 。
图 １ 系 统 运 行 方 式 接 线 图
Ｆ ｇ １Ｗｉｉ ｇ ｄ ａ ｒ ｍ ｆ ｐ ｒ ｔ ｇ ｓ ｓｅ ｉ． ｒｎ ｉ ｇ ａ ｏ ｏ ｅａ ｎ ｙ ｔ ｍ ｉ
１ 故障相关情况介绍
故 障前 ，１０ｋ 乙站 由 ２ ０ Ｖ 甲站 １０ Ｖ 甲 １ Ｖ ２ｋ １ｋ 乙线 １５开 关供 电，１０ｋ 乙丙 线作 为 乙站备用 电 ８ １ Ｖ 源 ， １２开 关 处热备 用 。 ５ ２０ ０６年 ６月 ９日 ２ ： ０５ ６乙站 １０ｋ 甲乙线 １ １ １ Ｖ ５ 开关 零序 Ⅱ 段 保护 动作 跳 闸， 故 障相别 显示 、 Ｉ 无 无 测距参数， 接着 １０ Ｖ备用 电源 自投装置动作合上 １ ｋ １０ｌ 乙丙 线 １２开 关 ， １ Ｖ 甲乙线 １ １开关后 １ ５ １０ｋ ５ 台显示 也在 合位 。２ ０ ｋ 甲站 １０ ｋ 甲乙线 １５ ２ Ｖ １ Ｖ ８
浅析小接地电流系统单相断线故障
浅析小接地电流系统单相断线故障作者：陈海光来源：《科技资讯》 2014年第22期陈海光(国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司内蒙古赤峰 024000)摘要:在电网系统中,中低压的配电网络的线路铺设范围较广,并且其线路分支较多,在电能传输的过程中,通常需要通过环境较恶劣的区域,这使得线路在运行的过程中,出现单相断线故障的概率比较大,在实际的配电网络运行过程中,一旦出现单相断线故障,将会对整个配电网络的正常运行产生严重的影响,导致巨大的经济损失,并对用户的正常供电产生影响,因此,对小接地电流系统的单相断线故障进行有效的分析是非常必要的,这对于系统中单相断线故障发生率的降低具有积极的作用。
关键词:小接地电流系统单相断线故障分析中图分类号:TM713 文献标识码:A 文章编号：1672-3791(2014)08(a)-0108-01小接地电流系统是我国中低压配网中常见的形式,其主要指的是通过消弧线圈接地的系统或者是中性点不接地的系统,这种系统在运行的过程中,比较容易出现单相线路故障,主要有单相接地故障与单相断线故障,单相断线故障与单相接地故障最明显的区别是:一旦系统中出现单相断线故障,用户的正常供电会受到影响,并且出现断线故障之后,如果不能进行及时的处理,断点周围非常容易引发安全事故,对各种单相断线故障进行有效的处理是非常必要的。
1 断点两端都不接地在对小接地电流系统的单相断线故障进行分析时,先假设其中性点不接地系统的电路图如图1所示。
在实际的线路运行过程中,如果其出现断线的是A相,并且断点两端都不接地,那么电源中性点对地之间会产生一定的电位偏移,其计算公式如公式(1)所示。
上式中,为C相的对地导纳；为B相的对地导纳；为A相的对地导纳；为C相电压；为B相电压；为A相电压,通常情况下,线路中的互感感纳与泄露电导的值是非常小的,所以可以将其忽略不计,如果假设断点是出现在线路的首端,那么能够得到:,≈0,表示的含义是:线路正常运行时的各相对地电容,将导纳的相关计算值代入到电位偏移的计算公式中,能够得到:而如果断点是位于线路的末端,通过计算发现与的值将逐渐变化成为相电压,的值也出现一定的变化,从变化成为,表现为减小趋势。
220kV线路单相断线故障分析与处理
220kV线路单相断线故障分析与处理张加贝;陈汝昌;王帮灿【摘要】Based on the theoretical analysis of single-phase line break fault by using symmetrical component method, it is proved the phase sequence current is proportional to the pre-fault load current.If a fault occurs on light load or no-load line without relay protection action due to the low zero sequence current, it is difficult for the persons on duty to detect any anomalies form monitoring bined with a actual case of 220 kV single-phase line break fault, the influence after fault on power-grid and the reason of protection action failure are analyzed.The diagnosis and disposal process of dispatchers by synthesizing fault information are also proposed.It is hopeful to provide beneficial reference for the power dispatcher in dealing similar defaults.%用对称分量法对单相断线故障进行理论分析，得出断线相各序电流与断线前的负荷电流成正比的结论。
超全面小电流接地系统：接地故障、铁磁谐振、PT断线、线路断线断线分析
小电流接地系统是农网的主要组成部分，而接地故障、铁磁谐振、PT断线、线路断线是小电流接地电网中的常见故障，需要人工排除。
发生上述故障时，它们有一个共同特点，就是发接地信号（输电线路专指单电源单回线）。
对于接地与谐振，在一些书籍和规程中说的较具体，大家比较熟悉。
但在发接地信号时，一些运行职员对PT回路是否正常轻易忽视，特别是对输电线路断线时的特征不了解，往往误判定为接地故障，造成不必要的接地选择停电，并且拖延事故处理的时间。
为此，有必要对后两种故障进行计算分析，并对各故障的特点进行比较。
1 故障时的电压计算分析1．1PT故障时的电压计算分析正常时，由于3U0取自PT的变比为／／，因此PT开口三角所属三绕组电压Ua＝Ub＝Uc＝100／3V，（1）开口三角绕组接反一相（c相）接反时，3＝－2c，即3U0＝66．7V；两相（b、c）接反时，30＝a－b－c＝2a，即3U0＝66．7V。
（2）二次中性线断线二次中性线断线时，由于各相二次负载相同，二次三相电压不变，指示为Ua＝Ub＝Uc＝100／＝57．7V；当一次系统发生单相接地时，由于二次三相电压所构成的电压三角形Δabc为等边三角形，相同的各相二次负载所产生的三相对称电压在二次中性线断口形成57．7V的断口电压，因此二次三相电压仍不变，指示为57．7V，但开口三角电压为100V。
（3）一次一相（两相）断线由于PT二次相间和各相均有负载，其负载阻抗所形成电路决定断相电压，以及三相磁路系统的影响，断相电压不为0，但要降低，其它相电压正常。
图1单电源单回线断线运行一相（C相）断线时，30＝a＋b＝－c，即3U0＝33．3V；两相（B、C）断线时，30＝a，即30＝a。
（4）二次一相（两相）断线由于无磁路系统的影响，断相电压比一次断线时要低，其他相正常。
1．2线路断线时的电压计算分析（1）单电源单回线路一相断线在图1所示系统中，M及N侧主变中性点不接地或通过消弧线圈接地，当线路MN发生A相断线时的边界条件为：A＝0；B＋C＝0；ΔB＝0；ΔC＝0将上述条件用对称分量表示：A＝A1＋A2＋0＝0B＋C＝α2A1＋αA2＋0＋αA1＋α2A2＋0＝－（A1＋A2）＋20＝0因此A1＝－A2；0＝0而ΔA1＝（ΔA＋αΔB＋α2ΔC）／3＝ΔA／3ΔA2＝（ΔA＋α2ΔB＋αΔC）／3＝ΔA／3Δ0＝（ΔA＋ΔB＋ΔC）／3＝ΔA／3根据上述对称分量边界条件，可得复合序网如图2所示。
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单相断线故障的分析
一、单相断线运行的理论分析
电力系统在非全相运行时，在一般情况下，没有危险的大电流和高电压产生（在某些情况下，例如带有并联电抗器的超高压线路，在一定条件下会产生工频谐振过电压）。
但是，负序电流和零序电流可能引起某些继电保护误动作。
下面简单介绍非全相运行的方法。
110kV断路器操作机构均采用三相机构,开关本体基本不会
出现非全相运行;同时110kV线路杆塔相对于35kV线路杆塔要高,出现单相断线的概率同样很小,运
行值班人员很少遇见110kV线路单相断线故障。
110kV配电网发生单相断线时故障分析在电力系统实际运行中，线路断线故障发生的概率较小，故110 kV及以下电压等级的线路保护在整定计算时不考虑断线故障的影响，这就造成当小概率的断线故障发生时，电力系统继电保护及自动装置往往会出现不可预料的动作情况，因此，总结并分析断线故障发生时的相关规律，对电力系统运行人员（特别是调度员）分析判断并迅速处理故障具有十分重要的意义。
有没有故障相别显示？无测距参数？
发生断线的T接线路负荷电流，根据仿真系统相电流有效值为1.06kA，(一般110kV输电线路600－1200A)辛村变电站间隙过电流保护动作，整定值为100A。
当220 kV线路发生单相一侧断线故障后,220 kV线路电流和末端变电站变压器各侧电压的大小,与变压器中性点接地方式及断线前所带负荷均有关系,
对单侧供电的220 kV变电站,当220 kV线路发生单相(A相)一侧断线故障后(1) 220 kV 线路健全相电流将增大,增大的幅度与变压器220 kV中性点是否接地运行有关,变压器220 kV中性点不接地运行,健全相电流增幅更大。
变压器220 kV中性点不接地运行时,220 kV线路负序电流稳态值超过了断线前的负荷电流。
断线相A相及变压器110 kV和10 kV侧相电压都将降低。
健全相三侧相电压降低与否,与变压器所带负荷的大小及变压器220 kV中性点是否接地运行有关,变压器所带负荷越大,三侧相电压降幅越大,变压器220 kV中性点不接地运行时,相电压降幅更大。