一起单相接地故障造成母线压变损坏的案例分析
一次直流母线正负极对地电压不平衡的案例分析
一次直流母线正负极对地电压不平衡的案例分析林海龙、刘生辉广东电网有限责任公司江门供电局广东江门 529000摘要：在电力系统中，断路器的控制回路和保护装置电源都采用直流电源，站用直流电源的地位越显重要。
由于直流电源系统为不接地系统，当直流系统发生接地时，就容易容易造成断路器的误动或者拒动。
因此，变电站内会为直流系统配置有绝缘检测装置，方便运行人员或者继保人员观察直流系统的绝缘状况。
但同时，绝缘监测装置内平衡桥的设置会对监测结果产生一定影响，本文结合实际案例，分析平衡桥的设置对直流系统绝缘监测的影响以及有效处理措施。
关键词：直流系统，接地故障，绝缘监测装置，平衡桥0引言在变电站内电力系统中，直流系统担任着重要角色。
包括断路器的控制回路以及保护装置的电源，应用非常广泛。
当直流系统发生接地故障时，对断路器的控制回路的影响尤为明显。
而且不同极的母线发生接地时，其影响也是不一样的。
电源正极接地时，保护容易误动；电源负极接地时，保护容易拒动。
因此，变电站内会为直流系统配置有绝缘监测装置，方便运行人员或者继保人员观察直流系统的绝缘状况。
但同时，绝缘监测装置内平衡桥的设置会对监测结果产生一定影响，本文结合实际案例，分析平衡桥的设置对直流系统绝缘监测的影响以及有效处理措施。
1 绝缘监测装置监测接地故障的基本原理1.1绝缘监测装置原理目前，国内常用微机绝缘监测装置接地告警检测如图1所示，都是由平衡桥电阻R1和切换桥电阻R2组成，R3为正负极对地的分布电阻（通常为兆欧级别），U1为正极对地电压，U2为负极对地电压。
平衡桥电阻R1固定接在正负母线对地之间，切换桥电阻R2由CPU控制交替接入正极或负极。
有的运行设备，虽然有切换桥功能，但没有开放，因而只能检测单极接地故障，对两极接地和蓄电池接地不能检测，不能正确告警。
图 1 绝缘监测装置原理图在现有的绝缘监测装置生产厂家中，对平衡桥和切换桥电阻的选择相差很大，从几十千欧到几百千欧都有。
一起接地故障导致母线PT烧毁原因解析
一起接地故障导致母线PT烧毁原因解析摘要：介绍了一起35 kV变电站由于10kV线路接地故障导致10kV母线PT三相烧毁故障，根据调查故障PT柜现场情况、对其检查试验，并通过选停送不同10kV线路，判断出造成PT烧毁由线路参数不匹配，接地后发生铁磁谐振引起的，并提出了相应的防范措施。
关键词：接地；PT；高压熔断器；铁磁谐振监控显示某35kV变电站10kV的PT电压显示不正常，存在接地现象。
该站为两台主变并列运行，低压侧单母线分段。
故障前，10kV东54、57、58线路运行，且10kV东61分段开关在合位，10kV 两组母线PT并列运行。
1 故障经过经运维人员到现场发现A、B相电压104V左右，C相4V左右，初步判断为存在单相接地。
为确定具体是哪条线路接地，采用如下选停方式：断开东58开关，接地现象未消失；断开东54开关，断开后5-6秒，东#3PT开关柜发出明显异响声音，异响消失后主控室控制屏报TV断线告警。
运维人员检查母线PT高压熔断器C相熔断，更换后送电PT电压正常，告警信号复归，接地现象消失。
故判断为东54线路接地。
次日，监控中心再次监测到10kV母线PT电压显示不正常，存在接地现象。
经运维人员现场核实发现，A、B相电压104V左右，C相4V左右。
根据前一天现象，初步认定东54线路仍存在单相接地情况，为确认具体在那一段存在接地，在东54开关合位时，采用如下选停方式：断开东54线路出口总柱上开关，接地现象消失，故障消失后1-2秒母线PT高压熔断器C相熔断；更换后送电PT电压正常，PT断线告警信号消失；断开东54线路柱上开关所管辖下的所有台区变；合上东54线柱上开关，保护装置未出现接地告警；合第一条台区变，保护装置也未出现接线告警；合第二条台区变时，保护装置出现C相接地告警；再次按先后顺序分别断开第二条台区变、第一条台区变、东54总柱上开关、东54开关，保护装置C相接地告警均未消失；断开东58开关，保护装置C相接地告警未消失；断开东57开关，保护装置C相接地告警信号消失，1-2秒后母线PT高压熔断器C相熔断。
一起非典型的10kV母线单相接地故障分析
运行人员现 场测量 了 ｌ Ｏ ｋ ＶⅡ段 母 线 压 变 二 次 电 压 ，其 值 与 后 台机 显 示 相 符 。
合村变 １ ０ ｋ Ｖ系统接线 见 图 １ 。故障前 系统 运行 状态 ： ２号 主 变 带 １ ０ ｋ ＶⅡ段 母 线 ．１ Ｏ ｋ Ｖ母
备用 １ ９ ７与 １ ９ ８线冷备用 。
断具体故 障线路 ，或带 电巡 视查找故 障点 ， 在确 定无线路接地情况后 ， 可确认 是母 线接地 。
下 面 介 绍 一 起 发 生 在 桐 庐 供 电局 ３ ５ ｋ Ｖ 合 村 变的 ｌ ０ ｋ Ｖ母 线 非 典 型 单 相 接 地 故 障 的 查 找 、处 理及分析情况 ， 供检 修人员及相关厂家参考 。
１ 故 障情 况
１ ． １ 故 障 现 象
某 日。 调 度遥 控 拉 开 ３ ５ ｋ Ｖ合村 变 １ Ｏ ｋ Ｖ怡 合 １ ９ ９线 。调 度 人 员 随 即 发 现 合 村 变 １ ０ ｋ Ｖ Ｉ Ｉ 段 母 线 Ａ 相 电压 降 低 为 １ ． ３ ３ ７ ｋ Ｖ，Ｂ相 电压 升 高 为
取 相 应 措 施 避 免 类 似故 障 的 发 生 。 关 键 词 ：母 线 ；单 相 接 地 ；电容 器 开 关 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ７ ２ ６ 文 献 标 志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ７ — １ ８ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ １ ７ — ． ７ ５ ３ ｋ Ｖ，３ 为４ ８ ． ８ Ｖ；同 时 发 现 监 控 系 统 报 “ １ ０ ｋ Ｖ １ １ 段母线 接地 ” 。
岭 源 合 强 备 用 １ ０ ｋ Ｖ１号 １ ０ ｋ Ｖ２号 怡 合 备 用 备 用 １ ９ １ 线 １ ９ ２线 １ ９ ３线 电容器 电容器 １ ９ ９线 １ ９ ８线 １ ９ ７线
一起单相接地引发35kV母线跳闸的事故分析
一起单相接地引发35kV母线跳闸的事故分析摘要：不接地系统发生单相接地允许短时间运行，但不及时处理可能引发出其它故障。
本文针对一起35kV电容器组户外电缆头击穿发生单相接地，造成35kV开关柜穿柜套管炸裂，引发35kV母线跳闸的事故，分析事故原因并提出防范措施，提高电网运行的安全稳定性。
要求在新投产设备采购和验收时把好设备质量关，提高变电运行人员事故处置分析能力。
关键词：单相接地；套管；母线跳闸；分析Abstract：No grounding system，single-phase grounding allows the short running time，but not timely treatment may cause other faults.Aiming at a series of capacitor banks outdoor cable head of single-phase grounding breakdown which caused 35kV switchgear bushing’s drivepipe burst，and led to a 35kv busbar trip accident ，the cause is analyzed and the preventive measures are proposed，To improve the security and stability of power system. In the new production equipment procurement and acceptance of the good equipment quality，improve substation disposal operation personnel accident analysis ability.Keywords：single-phase grounding，bushing，busbar trip，analysis一、引言目前对于220kV变电站35kV系统多采用中性点不接地的方式运行，当35kV 系统发生单相接地时，保护装置不动作于跳闸，只给出接地信号，允许运行2小时，极大的提高了供电可靠性。
一起110kV变电站主变低压侧母线桥单相接地故障相关保护行为分析
一起110kV变电站主变低压侧母线桥单相接地故障相关保护行为分析摘要：介绍了110kV某变电站主变低压侧母线桥发生一起单相接地故障。
根据事故经过及相应的保护动作情况，分析了该类型故障对一次设备的影响及相关二次保护行为的正确性。
关键词：母线桥；接地故障；二次保护1事件背景110kV某变电站#1主变变低A相母线桥发生单相接地故障，110kV某变电站D01低压侧、高压侧零序Ⅱ段动作，D01低压侧、高压侧零序Ⅲ段动作，110kV某变电站#1主变变低501开关跳闸，10kV备自投521未动作。
2保护动作分析图1 110kV某站主接线图故障点位于主变10kV侧出口处，如图1箭头所示。
涉及的保护有：主变差动保护、主变高压侧复压过流保护、主变低压侧复压过流保护、D01高低零序保护、10kV分段521备自投。
2.1、主变差动保护动作分析根据叠加原理，将主变故障后状态分为正常带载运行以及空载后发生单相故障叠加。
因主变带载运行电流对差动计算相当于穿越性电流，因此可分析主变空载后发生单相接地故障后差流计算。
图2主变低压侧发生单相接地示意图主变低压侧为空载状态，对应的复合序网图3如下：图3主变低压侧发生单相接地复合序网图根据复合序网图可以得出，主变低压侧仅存在零序电流，abc三相电流大小相等，相位相同。
主变高压侧由电源提供正序和负序电流，不存在零序电流。
主变的差流可以由以下公式求出：（1）其中为三相差流标幺值，为高压侧CT感受的电流标幺值，、为低压侧CT感受的电流标幺值。
根据前面的分析主变低压侧电流存在以下关系：（2）其中为故障点短路电流标幺值。
因高压侧不存在零序电流，因此三相电流可以计算为：（3）其中为故障点处的正序电流标幺值，为故障点处的负序电流标幺值。
主变低压侧a相发生单相接地，则将a电流存在如下关系：（4）根据式（3）、（4）可求解得出：（5）根据式（1）、（2）和（5）可以求得得出：现场保护装置显示最大零序电流为1.84A，零序CT变比为150/1,零序电流一次值为A。
一起接地故障导致的35千伏母线失压事故原因分析
一起接地故障导致的35千伏母线失压事故原因分析摘要：本文介绍了一起因35千伏I段母线接地故障导致的35千伏I段母线失压事故，分析了造成事故的直接原因，针对事故暴露的问题提出相应的防范措施。
关键词：穿柜绝缘套管；短路接地；母线失压一、事故经过及原因分析1.事故前35 千伏运行方式35千伏为单母线分段接线方式，1号主变35千伏侧3501断路器热备用，夹楼线3589、夹庄线3591在Ⅰ段母线运行；35千伏Ⅰ段母线、Ⅱ段母线分列运行。
4.设备信息开关柜型号：KYN61-40.5；出厂日期：2013年9月；投运日期：2014年10月；生产厂家：山东泰开成套电器有限公司。
绝缘套管型号：CMJ5-35TGQ；生产日期：2013 年 8 月；生产厂家：大连北方互感器集团有限公司。
5.事故原因分析⑴从35千伏夹楼线开关柜顶部观察开关柜内情况，未见由于异物搭接导致的母线对地短路故障痕迹，柜内电气设备空气绝缘距离由运维单位测试后确认符合要求；发现35千伏夹楼线与夹庄线开关柜穿柜套管C相根部炸裂，并对相邻A相套管伞裙形成喷溅损伤，夹庄线开关柜内套管C相已从根部裂开。
初步判断，此次35千伏母线C相对地短路故障发生在35千伏夹楼线与夹庄线开关柜穿柜套管C相处。
⑶为了验证是否存在设备共性缺陷，对同型号、批次穿柜套管进行了交流耐压试验及耐压过程中的地屏蔽高频电流局放测试，交流耐压通过，局部放电未见持续性局部放电特征，偶发异常电晕放电信号，测试数据如表1：图8 同批次穿柜套管解体情况综上所述，35千伏夹楼线与夹庄线开关柜之间穿柜绝缘套管C相底座绝缘损坏，导致母线C相接地，绝缘击穿，引起相间孤光短路，在短路电弧作用下瞬间发展为三相短路，是本次事件的直接原因。
二、事故暴露的问题1.35千伏开关柜内穿柜套管存在质量隐患，导致穿柜套管绝缘击穿故障。
2.电力调度控制中心调控人员故障处理不当。
在出现35千伏系统单相接地后先通知巡线、后安排拉路，导致单相接地故障超过规程规定时限，并最终引发相间故障。
一起接地变跳10kV母联导致10kV母线失压事件的分析与思考
一起接地变跳10kV母联导致10kV母线失压事件的分析与思考发表时间：2019-01-23T11:17:35.673Z 来源：《河南电力》2018年16期作者：王宇杭[导读] 本文从变电站进行10kV消弧线圈改小电阻工程期间一起接地变跳10kV母联导致10kV母线失压事件出发，分析了跳闸事件发生的原因王宇杭（佛山供电局变电管理三所）摘要：本文从变电站进行10kV消弧线圈改小电阻工程期间一起接地变跳10kV母联导致10kV母线失压事件出发，分析了跳闸事件发生的原因，并探讨了10kV消弧线圈改小电阻工程改造前后变电运行因运行方式改变以及小电阻零序保护变化引起的风险以及相关防范措施。
关键词：消改小；小电阻接地；零序保护；母线并列；联切母联引言：由于小电阻接地方式的优点和合理性，佛山局计划将全部经消弧线圈接地方式更改为小电阻接地方式，改造过程中难以避免同站不同10kV母线采用不同接地方式、不同站采用不同10kV接地方式运行的情况。
“消改小”前的10kV母线为小电流接地系统，10kV出线的零序保护仅用于报警，不跳闸出线开关。
进行了“消改小”后，10kV出线的零序保护将动作跳本间隔开关，“消改小”后，10kV出线单相接地故障电流流过线路自身间隔和接地小电阻间隔，由线路零序保护动作跳闸隔离故障。
接地变小电阻保护有联切10kV母联和主变变低的的功能，若10kV出线单相接地故障时线路保护不能动作将故障线路自身开关跳开，将造成越级跳闸10kV母联及主变变低。
一、某站系统运行方式：某站为线变组接线方式，正常运行方式下，#2主变供10kV 2M母线运行，#3主变供10kV 5M母线运行，#2母联550开关分位。
在进行“消改小”工程期间，由于工作需要，将#2站用/接地变停电进行保护更换，将#2主变及变高102、变低502开关转冷备用；#3主变供全站负荷；10kV 2M、5M母线并列运行，#2母联550开关合位。
二、动作经过及故障处理按照停电计划，某站#2主变及两侧开关以及#2站用/接地变批复送电时间均为11月07日。
一起6kV系统单相接地故障的原因分析处理
一起6kV系统单相接地故障的原因分析处理摘要:本文首先介绍了在某35kV变电站6kV出线送电时发生6kV系统单相接地故障的整个处理过程，然后对故障发生原因进行分析。
关键词：6kV系统、单相接地、故障分析1、送电时故障情况在集气站外新建一座35/6.3kV变电站为该站提供电源，变电站已顺利送电，计划为站内送电，当合上变电站6kV出线柜开关后，综自后台及开关柜上显示变电站6kV母线电压Ua=0kV，Ub=5.8kV，Uc=5.9kV，变电站后台保护装置接地信号报警，判断系统发生单相接地故障，随即断电，断电后系统电压恢复正常，从而对故障点进行排查。
2、故障处理过程首先检查6kV电缆线路是否发生损坏，观察电缆外绝缘层及电缆头是否在施工过程中磨损，检查后电缆绝缘层及终端头良好，采用兆欧表对电缆进行绝缘电阻测量，测量后电缆电缆绝缘电阻约为2500MΩ，绝缘良好。
随即对6kV电压互感器进行检查，6kV电压互感器设计采用三相五柱为三相采用Y/Y/Y-△接线形式，电压互感器接线完好，二次绕组接地完好。
之后检查小母线开关柜内柜顶小母线接线情况，本次设计柜顶电压小母线共6根，保护及测量用小母线3根，计量用小母线3根，分别为A、B、C三相，零线小母线1根，柜内交流用电小母线1根。
先检测保护及测量用小母线电压，用电压表测试柜顶三相根小母线电压，发现测试后发现A相电压为零，B、C相电压均为57V，在检测计量用小母线电压，测试后发现A相电压为零，B、C相电压均为57V，以此判断为小母线A相发生接地。
6kV计量表记采用三相三线制表，在电源进线柜及出线柜上分别装设一块，从I段电源进线柜开始检查，发现在测试电能表电A相接线端时电压为零，在电流表A相接线端时有电压，故此判断厂家在出厂时误将A相电流及A相电压接线接反，调整后，测试柜顶小母线电压正常，本侧电压互感器柜显示电压及上级变电站10kV出线柜显示一次电压均恢复正常，正常送电运行。
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一起单相接地故障造成母线压变损坏的案例分析
发表时间：2019-03-01T14:49:44.723Z 来源：《河南电力》2018年17期作者：矫旭昌[导读] 本文针对一起某变电站10kV Ⅰ母发生C相单相接地故障，在切除电容器后，线电压幅值（ab）发生较大异动（越上限11.10，达11.88），6时23分该站发火灾报警动作信号，经检查，10kV Ⅰ母压变B相炸裂，一次绕组烧断，压变柜内其他设备正常。
（国网徐州供电公司江苏徐州 221000）摘要：本文针对一起某变电站10kV Ⅰ母发生C相单相接地故障，在切除电容器后，线电压幅值（ab）发生较大异动（越上限11.10，达11.88），6时23分该站发火灾报警动作信号，经检查，10kV Ⅰ母压变B相炸裂，一次绕组烧断，压变柜内其他设备正常。
同时，10kV 113线有引线绝缘击穿。
关键词：单相；接地；故障；母线；压变前言
单相接地故障是小电流接地系统最常发生电网故障之一，单相接地过程中会产生弧光过电压，特别是切除相关设备后，增加电压突变的程度，对电气设备的内绝缘造成积累性损伤，在外绝缘薄弱点造成相间闪络或对地间隙击穿，从而引发短路事故，造成高压设备损坏。
1.故障前运行方式
故障前某变电站电所2号主变带10kVI母、II母线运行，10kV母线有4条出线及两台电容器。
如图1所示。
消弧线圈配置：该站10kV系统配置1组消弧线圈最大补偿50A；06时09分42秒346补偿10.3A，应该为正常动作。
3.监控处理
监控人员发现告警信息后立即调取该厂站接线图，检查19kV I母线电压变化，调取相关电压及历史曲线，综合上述保护动作、开关变位及遥测变化信号，监控值班员立即打电话汇报调度，监控员同时通知操作班要立即到变电所现场检查：当日06时13分26秒拉开电容器后电压ABC三相不变，线电压降为10.52；06时43分52秒调度令拉开 113 开关。
在初次汇报后，监控员立即调阅视频监控系统，发现10KV开关室有烟雾，监控员立即将视频巡视结果汇报调度，同时告诉操作班。
4.现场检查
当日9时32分，运维人员到变电所现场情况，经检查，开关室内有报警，烟雾较大，有糊味，10kV Ⅰ母压变B相炸裂，一次绕组烧断，压变柜内其他设备正常。
压变本体未变形，但B相外部明显电弧灼烧熏黑。
引线电缆未受损，从现场检查看，此次故障的拉弧部位在10kV I母B相压变绝缘瓷瓶上，单相短路接地炸裂。
相关部位的绝缘明显受到能量的烘烤，变色明显。
经全面试验结果表明AC绝缘也不合格，C相尤其明显，具体故障原因有待返厂解体进一步分析。
5.调度处理
10时00分，检修人员到达现场；许可开工。
当日18时56分，检修工作结束（更换B相压变，并对其他设备进行检修）汇报调度处理完毕。
当日19时，调度下令，对压变冲击正常后恢复正常方式。
6.事件分析
35kV及以下小电流接地系统发生单相接地的线路，配网调控规程规定其最长允许运行时间不得超过2小时（时间从发生单相接地时算起），逾时应将该线路退出运行。
而因历史因素，优质服务要求高，城区电网供电可靠性要求及重要用户多，且部分单相接地情况在无电情况下难以查找，在以往的单相接地处理中，在未查找到接地点的情况下，均不允许将用户停电，导致了该线单相接地运行时间较长。
再是由于该站10kV Ⅰ母接地动作后，在切除电容器后，线电压幅值（ab）发生较大异动（越上限11.10，达11.88），6时23分该站发火灾报警动作信号，经检查，10kV Ⅰ母压变B相炸裂，一次绕组烧断，压变柜内其他设备正常。
同时，10kV 113线有引线绝缘击穿。
7.存在问题分析
1.压变质量问题
故障压变为主绝缘处理工艺一般，内部制造工艺具体如何，尚未解体检查。
压变配置了0.5A熔丝，但试验结果表明，在熔丝熔断之前，压变一次绕组已经烧断。
从总体情况来看，压变的制造质量存在问题。
熔丝虽标称0.5A，但实际熔断电流有可能比0.5A大很多，这方面因素也不能排除。
2.系统电压波动影响
从D5000监控系统监测曲线来看，故障时段10kV电压明显为C相单相接地故障特征。
8.防范及措施
将该站10kV 三只压变全部更换为一线厂家成熟产品。
针对该站配网出线频发接地、断线的情况，2015年安排修理项目，对状况较差的配网出线进行大修，结合秋季检修工作，对相关压变设备器停电检查。
停电检修期间联合厂家并安排诊断性试验项目评估设备状况（压变耐压检测）。
加强施工现场到岗到位安全督查质量。
特别加强由外协队伍施工的工作现场督查，深入现场，加强现场监督和安全检查，对发现的问题严肃处理。
开展该产品排查。
加强设备试验及验收管理。
9.事件启示
该事件有较大启示，运维人员要提高风险安全意识，加强现场设备检查和巡视水平，完善人员的安全生产培训。
监控人员应对所辖变电站画面及电压加强巡视，及时的发现问题，避免事故信号的遗漏，延误事故的处理，造成事故扩大。
此外我们还应做以下总结：
1、视频监控作为事故分析判断的重要辅助手段，对一次设备故障具有很好的辅助监视效果，应加大推广使用力度、提高日常运维水平。
系统发生单相接地时，值班员及时有效地进行查找拉路，保证设备的正常有效，显得尤为重要。
2、监控值班员应加强母线电压异常的事故研判经验，能正常区别母线单相接地、谐振、压变熔丝熔断故障现象。
在监视电网时要充分利用D5000系统识别各类故障，对相关事故、异常信息（遥测、遥信）进行查看和综合分析判断；
3、监控员对于遥测、遥信出现疑问或难以判断的情况，应立即要求运维班到现场检查确认后，做出故障分析和相应处理；应了解电力设备可能发生的故障类型及其后果，具备风险意识。
结束语
通过本次单相接地故障的案例分析，浅析单相接地时产生的过电压对站内设备的危害，应及时采取综合措施。
尽可能提高电网的安全性和可靠性，减少设备的故障概率。
作者简介：
矫旭昌（1969年7月——），男，汉族，国网江苏省电力公司徐州供电公司，助理工程师，从事多年变电运维管理等工作。