单相弧光接地过电压的分析和防范
10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法示范文本
10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法示范文本使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
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。
10kV中性点经消弧线圈接地系统单相接地引发线路故障的分析及防范措施
10kV中性点经消弧线圈接地系统单相接地引发线路故障的分析及防范措施摘要：随着城市配电网的不断发展，负荷密度越来越大，电力电缆大量投入系统运行，电容电流也随之越来越大。
当系统发生单相接地故障时，接地电弧不能自熄，将引起弧光接地过电压，持续时间一长，在线路绝缘弱点还会发展成两相短路事故。
因此，当电容电流足够大时，就需要采用消弧线圈补偿电容电流。
为避免不适当的补偿给电力系统安全运行带来威胁，必须正确测定系统电容电流值，并据此合理选择消弧线圈电流值及补偿方法，才能做到正确调谐，避免单相接地故障扩大，提高供电可靠性，确保人身设备安全。
关键词：接地系统；线路故障；防范措施引言10kV系统中性点接地的方式主要有不接地、经电阻接地及经消弧线圈接地三种类型。
《中国南方电网公司城市配电网技术导则》规定：主要由架空线路构成的配电网，当单相接地故障电容电流35kV不超过10A，10kV 不超过20A时，宜采用不接地方式；当超过上述数值且要求在故障条件下继续运行时，宜采用消弧线圈接地方式。
主要由电缆线路构成的10kV配电网，当单相接地故障电容电流不超过30A时，可采用不接地方式；超过30A时，宜采用低电阻接地或消弧线圈接地方式。
当前由于通道制约、城市美化、经济发展等因素，10kV电力电缆大量投入配电网运行，电容电流成倍增长，部分变电站中性点接地的方式、消弧线圈补偿电流值已不能满足补偿要求。
电力技术的发展和高质量供电的需求，需要我们进一步加以改善。
下面我们就一起发生在220kV某变电站10kV系统的单相接地故障进行分析。
一、10kV系统单相接地引发多回线路故障案例2012年10月11日，220kV某变电站10kV系统发生一起由10kV线路单相接地引发多条线路跳闸的事件。
由于多条线路停电，造成了城市部分区域的停电，影响面积较大，具体故障经过：10:21 分220kV某变10kV系统A相接地，选线装置显示为10kV沧浪左线。
弧光接地过电压对电网的危害及预防措施
２ 预 防措施
２１ 装设消弧线圈 ．
健全相和故障相上将会产生很高的过电压，一般把这种过
电压称为电弧接地过 电压 。 通常 ， 这种 电弧接地过 电压不会
使符合标准 的良好 的电气设备 的绝缘发生 损坏 。 但是 ， 应该 看到 ：在系统 中常常有一些弱绝缘 的电气设 备 以及设备绝 缘 中有 某些潜伏 性缺 陷在预 防性试 验中未 检查 出来 等情
ｍ ｅｓ ｓｕ ｒ ・ ｅｓ
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｃｇ ｏ ｎ ｉ ｇ ｏ ｅｖ ｌ ｇ ；ｎ ｕ ａｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｅ ａ ｕ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｒ ｒ ｕ ｄ ｎ ； ｖ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｓ ｌ ｔ； ｒ ｖ ｎｉ ｓ ｒｓ ａ ｖ ｍｅ
１ 电弧接地过 电压的产生及危害
‘ 通 过近几年城市 、 农村 电网的改造 ， 电力系统供 电安全
起 的。正常情况下 ，ＯＶ ３ｋ ｌｋ ～５Ｖ中性点不接地 系统发生单 相接地 ， 允许运行 ２ 。 发生单相接地故障时 ， 时会发展 ｈ在 有 成相 间故障 ， 使事故扩大。 其中原因之一是 系统 中个别设备 存在绝缘薄弱点 ，另一 个重要原 因是 由于 ｌｋ ＯＶ系统 电容
电力系统过电压分析及预防尹世耀
电力系统过电压分析及预防尹世耀发布时间：2023-05-15T10:19:52.913Z 来源：《中国科技信息》2023年5期作者：尹世耀[导读] 电力系统的电气设备在运行中除了承受工作电压外，还会遭到过电压的作用和侵害。
作用于电力系统的过电压，由于过电压的存在，它将使电力系统运行的电气设备绝缘受损戴卡优艾希杰渤铝（天津）精密铝业有限公司天津市前言：电力系统的电气设备在运行中除了承受工作电压外，还会遭到过电压的作用和侵害。
作用于电力系统的过电压，由于过电压的存在，它将使电力系统运行的电气设备绝缘受损，设备寿命缩短，甚至造成停电事故，损毁电力设施，因此必须采取各种措施来限。
按其起因及持续时间，可分为两大类型，一种为雷电过电压，另一种为内部过电压。
在电力系统中，由于断路器操作、故障或其他原因，使系统参数发生变化，引起系统内部电磁能量的振荡转化或传递所造成的电压升高，称为电力系统内部过电压。
1.电力系统的过电压分类电气设备在正常运行时,其绝缘承受电网工作电压。
由于某种原因,如因运行操作、雷击和故障等原因,使电气设备上出现峰值电压超过系统正常运行的最高峰值电压称为过电压。
根据产生过电压的来源,一般分为内部过电压和外部过电压两种。
(1)内部过电压内部过电压是由于电力系统中磁能与电能间的转换,或能量通过电容的传递,以及线路参数选择不当,引起电力系统的状态突然从一种稳态转变为另一种稳态的过渡过程中产生的过电压。
这种过电压是由于系统内部原因而造成并且能量又来自电网本身所以叫内部过电压。
1>内部过电压又可分为操作过电压、谐振过电压和工频过电压。
如操作断路器,切断或合上空载变压器、空载线路则会产生操作过电压。
2>电力系统发生单相接地故障,则会产生谐振过电压。
又如电力系统因事故断线,则有可能产生工频过电压。
(2)外部过电压外部过电压是由于雷击电气设备产生的,又被称为大气过电压或雷电过电压。
此过电压能量来自电网外部的冲击波影响,所以称外部过电压。
电网配电线路单相接地故障分析及处理策略
电网配电线路单相接地故障分析及处理策略摘要：10kV配电线路的单相接地故障是电网运行中最为突出的问题，不但对配电设备运行造成影响，甚至还会给人身安全带来一定的威胁。
因此，必须采取有效的措施处理好单相接地故障，确保供电安全。
关键词：配电线路；单相接地；故障；策略引言由于10KV配电线路出现单相接地故障是由多方面因素引起的，因此，在对故障进行查找时，困难程度比较大，所以对单相接地故障相关问题进行详细分析是非常重要的。
同时，还需要采用当前的先进技术和设备，以此来提高故障查找的工作效率，最大程度上降低因故障发生而造成的影响。
1、单相接地故障分析（1）单相不断线接地故障单相不断线接地故障主要表现为，故障相电压完全接地（即金属性接地）或者是不完全接地，其余两相的电压出现升高，等于线电压，或者是大于相电压。
如果电压表的指针变化幅度较小，即为稳定性接地；如果电压表指针变化频繁，即为间歇性接地。
中性点经过消弧线圈接地系统，可以看见消弧线圈动作，从而产生中性点电流。
如果是出现弧光接地故障，还有可能出现弧光过电压，没有出现故障的相电压升高程度较大，甚至是将电压互感器烧坏。
（2）单相断线电源侧接地故障该故障的主要表现与单相不断线接地故障的表现大致上相同。
其对断线一侧配电变压器之后供电的营销较为严重，断线点之后，配电变压器就很可能转入两相运行，并且会持续较长的时间。
要想减少负序电流，降低电流存在的不对称程度，就必须要求变压器的零序阻抗为最小，零序电流可以在变压器的两侧流通。
三相变压器通常情况下，均会为三铁芯柱式的两相运行，配电变压器其绕组接线是Y/Y0，所以，由于出现零序电流而造成的铁芯磁通不能抵消掉，只能选择经由变压器外壳和空气，形成闭合回路，也就造成了变压器外壳上出现不能承受的过热。
（3）单相断线负荷侧接地故障出现负荷侧接地故障后，在系统变电站的绝缘监视指示其变化就会非常小，绝缘监视出现变化是由于段线后，电容电流发生变化而引起的。
弧光接地过电压分析及防止
依然在一个较低范围$适当地加大线路%设备绝缘裕 度上的投资并不会导致过高的建设成本$故中性点不 接地系统广泛应用于国内 EF 1f及以下的电网(
但是发生故障时电弧时燃时灭的不稳定状态$极 "
易使系统中的电感电容元件产生电磁振荡$引发全系 统的过电压$即弧光接地过电压( 单相接地示意图及 向量图见图 (%
很长一段时间里$人们认为过电压幅值主要由电 弧熄灭与重燃的时间来决定( 由交流电弧理论可知$ 电弧熄灭于电弧电流过零时$而过零后$弧道的恢复 电压和介质恢复强度之间的关系又决定了电弧是否 会发生重燃( 弧道故障电流按频率可分解为)工频电 流分量和高频电流分量( 高频电流主要产生于出现
电弧的瞬间$此时 自 由 振 荡 频 率 远 超 工 频$ 故 高 频 电 流为故障瞬间的主要电流$而后迅速衰减$使得工频 电流成为流经弧道的主要电流( 由高频熄弧理论可 知$高频振荡电压 最 大 值 于 高 频 电 流 过 零 时 出 现 $ 而 大量电荷在电弧熄灭后残留在健全相上$故过电压幅 值较高( 由工频熄弧理论可知$电弧熄灭后只有少量 的电荷残留在健全相上$故过电压幅值较低$但数值 也基本接近电网中实测的过电压幅值( 两种理论分 析的过电压幅值虽然结果并不完全相同$但是两者对 过电压形成原理看法却是一致的( %" 弧 光 接 地 过 电 压 的 影 响 因 素
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地电容及额定电压成正比( 工程上为了简化计算$通 常以每千 米 线 路 每 千 伏 电 压 产 生 的 电 容 电 流 A4 表 示( 对于 B LEF 1f架 空 线 路$每 千 米 对 地 电 容 约 为 ’J’’F L’J’’B $g$应 当 注 意 若 其 中 有 避 雷 线 则 应 该 取较大的数值$水泥杆较木杆线路每千米电容值高出 约 (’U%
10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法通用版
管理制度编号：YTO-FS-PD50410～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法通用版In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法通用版使用提示：本管理制度文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。
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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。
10kv供电系统单相接地过电压的分析和采取措施
10kv供电系统单相接地过电压的分析和采取措施摘要：目前，国内的电网发展很快，10 kV系统在运营时，主要采取两种方法，一种是中性点不接地，一种是中性点经由小电阻接地，在配网保护中，一个很关键的问题就是要能够准确的确定出单相接地故障的线路所在，只有如此，方能更好的针对故障的具体状况，采取行之有效的对策，以确保整个系统的工作品质和工作水准。
关键词：单相接地；危险；处置；防范措施近年来，伴随着国家能源经济的全球化，配网的建设和安全运营问题日益突出，特别是在10 kV的电源和配网中，单相接地故障的几率很大，而且，在10kV的电源和配网中，由于相位电压的上升，会导致线路的绝缘损坏，从而产生短路故障；出现短路故障；如果故障点产生间歇性电弧，会引起谐振过电压，损坏或者烧毁电力系统设备，严重危及设备和人身安全，给配电网的安全经济运行带来重大影响。
所以，对于电力系统工作或运行维护人员来说，一定要对10 kV电力系统单相接地故障进行分析与处理，那就是在当系统发生单相接地故障的时候，要对其进行快速、精确的定位，并对其进行切除，这样才能确保并维护电力系统的安全、经济运行和生产。
通常来说，产生单相接地故障的原因是：①由于线路或装置绝缘损坏，造成绝缘击穿接地，例如，配变线圈绝缘损坏，接地等；②由于外部因素造成的导线断裂，如大风、覆冰等恶劣气候条件下的断裂；③由于外部环境的严酷和复杂，如雷击，鸟类危害，漂浮物，动物搭接，树枝等；④工人作业失误等。
所以，要根据造成单相接地故障的各种因素，分别采取相应的对策，使电网能够尽快地重新恢复正常的电力供应。
1总览在对其进行分类时，将其分为两种类型，一种为大电流接地，另一种为小电流接地。
使用小电流接地系统有一个很大的优势，那就是当系统中的某个地方出现单相接地时，虽然会导致该接地的相对地电压下降，而其他两相的相电压上升，但线电压却是均匀的，因此不会影响到对用户的持续供电，系统可持续运转1~2小时。
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单相弧光接地过电压的分析和防范
发表时间：2016-07-25T11:33:54.453Z 来源：《电力技术》2016年第4期作者：邱晓博[导读] 随着电力系统的逐渐增容和发展，电网中的各种过电压发生机率越来越高.
西电宝鸡电气有限公司 721103
摘要：随着电力系统的逐渐增容和发展，电网中的各种过电压发生机率越来越高，每一次的过电压都对电气设备的安全运行造成直接的、严重的威胁，而且每发生一次过电压就会对电气设备的绝缘造成一次破坏，并且这种过电压破坏具有明显的累积效应，当达到一定程度时，会造成电气设备损坏，甚至是造成局域电力网络发供电中断或是受损。
关键词：单相弧光接地、过电压、中心点、消弧线圈
1. 单相弧光接地过电压的形成机理
对于电网中性点不接地系统，发生单相弧光接地时过电压的最大值将达到：UMAX=1.5Um+(1.5Um-0.7Um)=2.3Um 单相弧光接地的过电压瞬时幅值最大可以达到20.4KV。
如果弧光接地在接地点造成弧光间隙性反复燃烧，那么产生的过电压倍数将远远大于2.3倍。
在系统发生单相接地时，都产生了较高的过电压，才会引起避雷器放电。
强烈的过电压使相间空气绝缘被击穿，形成相间弧光短路，至于避雷器的爆炸，主要是由于避雷器的选型错误和产品质量欠佳，再加上弧光短路产生的高能热量加剧了避雷器的爆炸。
如此高的过电压一旦产生就将会在电力网络绝缘薄弱环节形成闪络放电，严重时将破坏绝缘，造成相间短路或者损害电气设备。
2 单相弧光接地产生的原因
从上述分析可见，单相弧光接地是威胁电力系统安全、稳定和可靠运行的最主要和最直接因素。
而中性点的接地方式，直接影响到单相弧光接地的产生和限制力度。
根据我国的传统设计经验，在6KV-35KV电力系统普遍采用中性点不接地方式，这是因为在早期的电力网中，电力电缆采用量不大，系统的单相接地电容电流并不大。
而随着各电力系统的飞速发展和增容，原电力系统主接线发生了很大的变化，电力电缆的采用量急剧增加。
过电压造成的事故在整个电气事故中所占的比例也越来越大，供电系统亦属于这种情况。
根据《电力设备过电压保护设计技术规程》和电力部、国家的有关标准和要求，对于3～35KV电力系统，当单相接地电流小于30A时，如要求发电机能带单相接地故障运行，则当与发电机有电气连接的3～35KV电网的接地电流小于5A时，其中性点可采用不接地运行方式。
3. 单相接地电流的分类
在中性点不接地系统中发生单相接地时，单相接地电流IC等于正常时相对地电容电流ICi的3倍，即IC=3∑ICi。
单相接地电流主要有如下3种：①单相接地时架空线的电容电流IC1：②单相接地时电力电缆电容电流IC2：③单相接地时发电机电容电流IC3 4. 防范措施
针对电力系统发生单相接地后的现状，要解决过电压以及发电机的单相接地电流的问题，应从以下几方面着手，以提电力系统在出现单相接地时的稳定性和安全性。
4.1 改变系统中性点的接地方式
电力系统中性点目前采用的是不接地运行方式，这种方式有诸多优越性，根据《电气事故处理规程》的规定，在出现单相金属性接地时，可以运行1～2h，在出现单相弧光接地时可以运行15min，这对于电力用户来说其可靠性相对较好。
但是实际上一旦产生弧光接地，过电压以及大的接地电流对电气设备的损坏是迅速的，根本就没有15min的时间留给值班人员进行分析、判断和处理。
中性点采用消弧线圈接地，是有效的措施之一。
4.2 消弧线圈防治措施
消弧线圈是一个铁芯可调节的电感线圈，将它装设于热电厂发电机或即将新建的变电站变压器的中性点，这样系统一旦发生单相接地（不针对弧光接地高频分量）时，可形成一个与接地电流大小近似相等、方向相反的电感电流与容性接地电流相补偿，从而达到限制接地电流，避免在接地点形成弧光。
4.3 消弧、消谐及过电压保护装置
消弧消谐选线及过电压保护装置,主要应用于6～35kV中性点非有效接地电网，不仅能对该类电网中的各类过电压（弧光接地过电压、谐振过电压、操作过电压）加以限制，而且能够准确选出系统的接地线路,有效地提高了该类电网的运行安全性及供电可靠性。
4.4 二次消谐装置
采用微机二次消谐技术,当系统发生谐振时，微机消谐装置在PT的开口三角绕组瞬间接入大功率的消谐电阻,利用消谐电阻破坏系统的谐振参数,消耗谐振功率,从而消除系统的谐振综上所述，目前中性点不接地的运行方式已不能满足安全、可靠运行的需要。
同时发生单相弧光接地过电压所产生的过电压对电网的所带来的危害已日益加剧。
因此加强电力系统中性点不接地系统方式的保护已十分必要。
采用避雷器，消弧、消谐及过电压保护装置等保护装置来加强电力系统的安全运行，加强运行维护管理对于保障电网的安全、稳定和可靠运行有相当积极的作用故障。
参考文献[1]李佳斯王国维，浅析10KV配网小电阻接地过电压产生原因及其防治措施[J]中国水利水电技术应用。
2011（8）；187-188 作者简介：邱晓博男34岁在西电宝鸡电气有限公司从事6-35KV高压开关柜二次设计工作多年，对二次电气设计、事故原因分析等有深刻见解。