中性点不接地系统单相接地故障的处理)

中性点不接地系统单相接地故障的处理

摘要：在中性点不接地系统中，由于其电压等级较低，线路分支多，走向复杂等，运行中发生接地故障的几率是很高的，当发生接地故障时，变电站值班人员应准确判断接地故障类别，必须及时查找故障线路予以切除故障，确保设备安全运行，提高用户电能质量，保证电网的安全可靠运行。

一、单相接地故障的危害

二、单相接地故障的原因

三、单相接地故障的象征

四、单相接地故障的判断

五、单相接地故障查找及处理方法

六、查找处理接地故障时的注意事项

电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统（包括直接接地，电抗接地和低阻接地）、中性点不接地系统（包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地）。我国3～66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为中性点不接地系统。

在中性点不接地系统中，由于其电压等级较低，线路分支多，走向复杂，在运行中发生接地故障的是很高的，其中单相接地是一种常见的临时性故障，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，且系统的绝缘又是按线电压设计的，而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2h，从而提高了供电可靠性。这也是中性点不接地系统的最大优点。但是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升高为线电压，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。还可能使电压互感器铁心严重饱和，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。因此，值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法，当发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除，确保设备安全运行。

下面就对中性点不接地系统发生单相接地故障时的处理方法介绍一下：一、单相接地故障的危害

（1）中性点不接地系统中由于非故障相对地电压升高（全接地时升至线电压值），系统中的绝缘薄弱点可能击穿，造成短路故障。

（2）中性点不接地系统故障点产生电弧，会烧坏设备并可能发展成相间短路故障。

（3）中性点不接地系统故障点产生间歇性电弧时，在一定条件下，产生串联谐振过电压，其值可达相电压的2.5—3倍，对系统绝缘危害很大。

二、单相接地故障的原因

（1）恶劣天气，如：雷雨、大风、大雪天气。

（2）小动物、鸟类及外力破坏。

（3）设备绝缘不良，如设备老化、受潮、绝缘子破裂、表面脏污等，发生击穿接地等。

（4）输电线路断线。

三、单相接地故障的象征

（1）警铃响，“XX千伏X段母线接地”光字牌亮。中性点经消弧线圈接地系统还有“消弧线圈动作”光字牌。

（2）绝缘监察电压表指示：故障相降低（不完全接地）或为零（全接地），另两相高于相电压（不完全接地）或等于线电压（完全接地）。稳定性接地时，电压表指示无摆动；若指示不停地摆动，则为间歇性接地。

（3）中性点经消弧线圈接地系统，装有中性点位移电压表时，可以看到有一定指示（不完全接地）或指示为相电压值（完全接地时）。

（4）消弧线圈的接地告警灯亮。

（5）发生弧光接地，产生过电压时，非故障相电压很高。电压互感器高压保险可能熔断，甚至可能会烧坏电压互感器。

四、单相接地故障的判断

在某些情况下，系统的绝缘没有损坏，而因其它原因，产生某些不对称状态，例如：电压互感器一相高压保险熔断，用变压器对空载母线合闸充电等，可能报出接地信号。所以应注意区分判断。

系统单相接地和PT熔断器熔断现象对照表

1．系统单相接地和PT熔断器熔断现象区分由上表可以看出，系统单相接地和电压互感器一相高压保险熔断，都报出接地信号。区分依据：接地故障时，故障相对地电压降低，另两相升高，线电压不变。而高压保险一相熔断时，对地电压一相降低，另两相不会升高，线电压指示则会降低。2．变压器对空载母线充电时，开关三相合闸不同期，三相对地电容不平衡，使中性点位移，三相电压不对称，报出接地信号。区分依据：这种情况是

在操作中发生的。只要检查母线及连接设备无异常，即可判定。投入一条线路或投入一台站用变，即可消失。

3．系统中三相参数不对称，消弧线圈的补偿度调整不当，有倒运行方式操作时，报出接地信号。区分依据：此情况多发生在系统中有倒运行方式操作时，经汇报调度，在相互联系时，可以了解到。可先恢复原运行方式，消弧线圈停电调分接头，然后投入，重新倒运行方式。

4．合空载母线时，可能激发铁磁谐振过电压，报出接地信号。区分依据：此情况也发生在有倒闸操作时。主要是电压表指示会超过线电压，表针会达到头。而接地故障时，非故障相对地电压最高等于线电压，而线电压则不变。

五、单相接地故障查找及处理方法

中性点不接地系统，发生单相接地故障时，应汇报调度，将有关现象作好记录。根据信号：表计指示、天气、运行方式、系统操作等情况，判断故障。

各出线装有接地信号装置的变电站若装置正常投入，故障范围很容易区分。若报出母线接地信号的同时，某一线路也有接地信号，则故障点多在该线路上。若只报出母线接地信号，故障点可能在母线及连接设备上。所以检查处理时应注意。

（1）母线和某一线路都报出接地信号，应检查故障线路的站内设备有无问题。

（2）只报出母线接地信号，应检查母线及连接设备.变压器有无异常。如果经检查，站内设备无问题，则有可能是某一线路有故障，而其接地信号装置失灵。应用瞬间停电的方法，查明故障线路。

下面，以线路未装接地信号装设的系统为例，简单说明一下单相接地故障的查找处理方法。

1.发生单相接地故障后，值班人员应马上复归音响，作好记录，判断故障性

质和相别：汇报调度。根据上述依据，判明故障性质、相别。判断故障性质后，并按当值调度员的命令寻找接地故障，查找处理接地故障。

2.分网运行缩小范围：分网包括，系统分网运行和站内分网运行。系统的分

网，应在调度统一指挥下进行。应考虑各部分之间功率平衡.继电保护的配合.消弧线圈的补偿度适当。对于变电站，分网是使母线分段运行，缩小范围。只对仍有接地信号的一段母线进行检查出理。

3.检查站内设备有无故以后，应对故障范围以内的一次设备进行外部检查。

主要检查各设备瓷质部分有无损坏，有无放电闪络，检查设备上有无落物，小动物及外力破坏现象，检查各引线有无断线接地，检查互感器、避雷器、电缆头等有无击穿损坏现象。

4.检查发现站内设备故障的处理：

（1）故障点可以用开关隔离。如检查发现电流互感器、出线穿墙套管、出线避雷器、电缆头、刀闸（线路侧）、耦合电容器等，开关外侧（出线侧）的设备有故障。应汇报调度，转移负荷以后，拉开开关隔离故障。

把故障设备各侧刀闸拉开，汇报上级，通知检修故障设备。

（2）故障点只能用刀闸隔离：这种情况下必须注意：切记不可用刀闸拉开接地故障和线路负荷电流。应汇报调度，根据本站一次系统主接线及运行方式，用倒运行方式的方法，隔离故障点。不能倒运行方式的，可用人工接地法，转移故障点，再用开关断开故障点。

（3）双母线接线，可将故障设备倒至单独在一段母线上，和母联开关串联