35千伏系统单相接地故障处理

35千伏系统单相接地故障处理

陈玉姬

广西福源电力设计有限责任公司   537100

摘要：通常情况下我国变电站在使用35千伏中压时为了确保该系统的稳定性使用接地方式，一方面可防止电压不稳对变电站造成损害，另一方面利用接地方式保证35千伏中压系统的使用效率，但在进行单相接地时一旦出现接地故障，系统中的薄弱环节极易出现破坏现象，使整个系统出现短路等故障，不仅对该系统的稳定性造成影响，同时也极易对变电站的基础设备和工作人员造成较大危害，因此在使用该系统进行接地时必须及时对故障进行分析，一旦出现故障则必须及时对该故障进行处理，以免造成更大损害。本文针对35千伏系统出现接地故障时造成的危害进行分析，对故障具体体现特征、故障检测设备以及处理措施等进行介绍与探讨，期望对提升该系统的安全性、稳定性有所帮助。

关键词：35千伏系统；单相接地；特点；故障类型；处理措施

一、35千伏系统中出现单相接地故障时产生的危害

单相接地故障问题是变电站在使用35千伏系统时常见的系统故障类型之一，且一般在发生故障后，为了确保该系统能够在稳定状态中多数单位在确定系统内电线位置与相位整体状态不受较大影响时选择将该系统进行带故障运行，最终导致该故障范围逐渐增大，不仅极易对该整个系统造成较大损害，一旦出现较多短路位置极易导致系统崩溃，甚至对工作人员的人身生命安全造成极大威胁。

一方面，当35千伏系统在使用时出现单相接地现象时，该系统的接地部位会产生间断性电弧光，导致谐振电压不断产生，由于该电压超出该系统本身电压值，导致接地线路在该状态下出现电线击穿现象，进而出现大范围短路现象，导致线路甚至设备出现故障，不仅极易导致该系统中的配电变压器因短路被损害，甚至会导致熔断器、避雷设备等因短路出现击穿或燃烧现象，极易引发大范围活在，不仅对整个设备结构造成严重破坏，导致设备成本增加，严重时引发的大范围火灾会直接对单位内工作人员造成严重的健康损害。

另一方面，当出现单相接地事故后，变电站母线中的电压互感器会检测得到零序电力，在其开口三角形上也会产生零序电压。当长时期运行时，将导致电压互感器的铁芯饱和，励磁电流增加，进而造成电压互感器的烧毁同时由于谐振过电压的产生，也会对变电设备的绝缘性造成一定危害，并可能导致绝缘击穿，引发更大的事故。

此外，当该系统出现接地事故后，与之相连的电网的整体稳定性也会受起影响，导致电网的可靠性降低，甚至会导致整个电网系统出现极大故障，引发更大范围的安全事故，对我国电力行业的发展造成严重滞后。

二、35千伏系统出现单相接地事故时的表现特征及故障检测设备

1.事故具体表现特征

35千伏系统在使用过程中出现单相接地故障时，由于故障出现的部位不同，而其故障的具体表现形式也有所不同，因此在针对故障进行处理前，必须综合固有经验，对出现的故障类型和具体表现特征进行准确分析，进而得出更为准确的故障处理方法，达到保证35千伏系统安全性的目的。单相接地故障的表现特征以及综合现象主要包括以下几点：

第一，当35千伏系统出现单相接地故障时，该系统中的小电流接地选线装置会直接检测到故障问题，并立即将故障信号利用警报系统传送到系统终端，利用发光设备对故障进行反馈，字牌上会直接显示出“消弧线圈动作”几个大字对管理人员进行提醒。

第二，故障类型不同，其所表现出来的特征也有所不同。在电弧接地故障出现时，故障部位的相电压会降低且明显低于正常电压值，但此时其电压值并不会归零，而未出现故障部位的相电压会出现升高状态，其升高后的相电压值会高于正常数值，但仍旧低于线电压数值；当金属性接地故障出现时，出现故障部位的相对地电压会直接归零，而未出现故障的部位的相对低电压数值直接升高至线电压数值；间隙性接地故障出现时，该故障部位的电压会出现不稳定状态，其装置位置的电压表指针会出现来回摆动的现象。

第三，电压互感器的开口三角处电压增大，当出现电弧接地故障时电压接近100V，当出现金属性接地故障时电压则会达到100V。开关柜带电现实装置的接地相指示灯会出现变暗或熄灭的情况。

2.单相接地事故检测设施的应用

在单相接地事故中的检测设施，通常可采用监视仪表、信号继电器、电压继电器以及电压互感器所共同构成。该检测设施是由5个铁芯柱所组成，并包含一组原绕组和二组副绕组，第一副绕组主要负责对线电压和相电压的测量，第二副绕组则接成开口三角形状以反映零序电压的情况。

在系统及设备正常情况下，该设施第一副绕组的三相电压是保持对称的，在开口三角形理论上也无电压存在，当出现单相接地事故时则会显示零序电压。当线路或某带电设备出现金属性接地故障时，故障的相对地电压为零，非故障相对地电压上升为线电压，在检测设施开口三角处会产生不平衡的100V电压，且电压继电器会发出接地信号；当线路或某带电设备出现电弧接地或高阻接地故障时，故障相电压低于相电压但不为零，在检测设施三角处产生不平衡接近100V的电压，电压继电器也会发出接地信号。现场值班人员通过电压表与信号的指示，便可知道单相接地故障的发生，并有效判定接地的相别。

三、针对35千伏系统中单相接地故障的处理方法

1.针对故障的处理步骤

第一，在系统中出现单相接地故障后，相关人员在获得警报信号后会立即将警报声音关闭，同时及时对系统中显示的故障部位进行检查，针对故障位置、故障表现形式等进行准确记录，同时通知调度室人员和相关人员，将记录内容进行报告后根据指示及时对故障位置的故障类型进行准确分析并选择准确的故障排除办法。

第二，在选择故障处理办法时，首先应及时对站内的电气设备进行全面检查，确定电气设备的运行稳定状态及设备中是否存在故障问题，如设备中未显示故障问题，则需要针对接地线路进行查找；其次在查找过程中应拉开母线的无功补偿电容器、断路器以及空载线路，对于多电源线路还应当将负荷进行有效转移，通过改变供电方式以有效查找接地的故障点。

第三，按照检测装置的报警内容进行有目的的查找，如初步判断接地点在线路上，则可采用瞬时拉合断路器的方法进行接地点的查找。其中，若断路器断开的瞬间相电压恢复到正常值，则可判定接地点为该线路，反正则对该线路进行排除，以此按照接地检查顺序逐一查找。

2.处理接地故障时的具体要求

第一，在查找和处理单相接地故障时，值班人员应做好相应的安全措施，确保人身安全。其中，当发生设备接地故障时，要求在室内不得接近故障点4米以内，在室外则不得接近故障点8米以内。进入限定范围内的工作人员，必须穿戴绝缘手套和绝缘靴，并使用专用的工具。

第二，应先查找线路长、分支多、负荷轻以及多次出现故障的线路，然后再查找线路短、分支少、负荷重以及用点性质重要的其它线路。当线路为双电源时可先倒换电源再试拉，当发现某条线路有故障迹象时，可对这条线路首先试拉。

第三，如果单相接地故障中，出现电压互感器高压熔断件熔断的问题，不得随便使用普通的熔断件替代，而应当采用额定电流为O．5A的瓷管熔断器，这种熔断器具有较大的断流容量和良好的灭弧性能，可对短路电流产生明显的限制。

四、结语

随着新技术、新设备、新工艺的发展和投入使用，电力系统安全稳定性也逐步在提高。在硬件设施提高的同时，要加强运行值班人员、检修维护人员的技能培训，提高检修、维护效率，保证变电站及电网的安全运行。

参考文献：

[1]金英.城市电网35kV系统单相接地故障分析[J].东北电力技术,2013,34(2).

[2]黄娟娟.35kV电网小电流接地系统单相接地故障选线[J].通讯世界,2017(3).