社旗县电业局 惠东军
笔者从事变电运行19年,先后在四个变电站工作,在值班时遇到的故障绝大多数是单相接地故障。现将几起接地故障实例和大家探讨。
一、单相接地故障的报警原理:
在系统中,由于电压互感器(PT)的一次绕组采用了Y0方式接线与系统的母线相连,当系统在正常情况下,第一副绕组的三相电压是对称的,二次绕组的开口三角端理论上无电压但实际上总会有点电压,当发生单相金属性接地时,PT开口三角端感应出100V的零序电压,当发生单相非金属性接地时,PT开口三角端感应出的零序电压,其数值大于零小于100V。当开口端达到电压继电器的动作电压时,电压继电器励磁动作,使信号继电器也励磁动作,发出灯光及音响信号,微机保护变电站还从各设备的电流互感器二次接入一零序电流以提高保护的灵敏性。
二、各种类型接地故障的现象:
信号:警铃响,“xxkV某段母线接地”光字牌亮;电压表指示不正常;主变压器声音异常、电压互感器有声响;接于PT开口三角的灯泡亮。
1.电压表指示为 Ua:0kV, Ub:10.5kV, Uc:10.6kV。判断为A相金属性接地,选择线路后系统恢复正常。
结论:单相金属性接地时,故障相对地电压为零,中性点位移电压为相电压,非故障相对地电压升高根号3倍,变为系统线电压。
2.电压表指示为 Ua:7.0kV, Ub:4.3kV, Uc:7.1kV。判断为B相高电阻非金属性接地。
结论:非金属性接地时,故障相对地电压大于零而小于相电压,非故障相对地电压值大于相电压而小于线电压。
3.电压表指示为 Ua:10.5kV, Ub:10.6kV, Uc:0.2kV; 当所有出线利用接地选择按钮逐条选择后电压表指示有变化但接地现象仍没有消失,将故障所在母线上各出线断路器逐条断开并且暂不送电,查找出一条接地线路,恢复其它线路供电,当送上另一条线路后又报接地,电压表指示为Ua:10.0kV, Ub:10.1kV, Uc:1.0kV; 断开此条线路后,系统恢复正常,接地光字牌消失。
结论:两条线路同名相接地。
4.喇叭响,报“xx线过流动作”、“xxkV某段母线接地”;电压表指示为 Ua:7.9kV, Ub:3.6kV, Uc:8.0kV。
结论:两条线路非同名相接地。一条线路B相接地,因B相未安电流互感器,所以不跳闸,跳闸线路A相或C相接地,跳闸故障线路不再强送,寻找另一接地线路。若两条线路同时跳闸,电网接地现象消失,应轮流强送跳闸出线断路器,找出永久性接地线路,将瞬时性接地线路投入运行。
5.电压表指示 Ua:0.9kV, Ub:10.1kV, Uc:10.2kV; 电压表不停地大幅度来回摆动, 6秒后三相电压表针打到头,事后查明为线路A相避雷器绝缘老化击穿。
结论:判断为间歇性弧光接地,可产生谐振过电压,变压器及电压互感器声音异常,电压互感器高压保险可能熔断,甚至可能烧坏电压互感器。
三、单相接地故障的处理:
目前多数小电流接地系统都已经装设了接地选线装置,能报出接地母线、接地线路,可直接断开该断路器处理。但由于种种原因,选线装置的正确选线率还不高,误选和漏选的情况还比较多,致使不少地方不得不用原始落后的“拉路法”进行选线。
1.发生单相接地故障后,值班人员应马上复归音响,根据信号、仪表指示判明接地相别、程度。汇报当值调度和有关负责人员。
2.分割电网,将母线分段运行、并列运行的变压器分列运行,以判断接地区域,分网时,应注意分网后各部分的功率平衡、保护配合、电能质量和消弧线圈的补偿等情况。
3.穿绝缘靴、戴绝缘手套对故障范围内的站内一次设备进行全面的外部巡视检查。主要检查引线是否断落,设备瓷质套管有无放电闪络、设备上有无杂物、互感器、避雷器、耦合电容器、隔离开关、断路器等设备有无故障。再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路,应采取转移负荷,改变供电方式来寻找接地故障点。
4.故障点可以用断路器隔离的。应汇报调度,断开断路器隔离故障,拉开两侧隔离开关,做好安全措施。
5.故障点只能用隔离开关隔离的。严禁用隔离开关直接拉开接地故障点。应利用倒运行方式与接地点并联转移接地故障电流后拉开隔离开关隔离故障点;不能倒运行方式时,应采取人工接地法隔离故障点;或用上一级断路器断开故障点。
6.检查站内设备未发现异常。汇报调度,利用接地选择按钮瞬停的方法依次短时断开故障所在母线上各出线断路器,并监视接地光字牌、电压表的指示。如果在断开某一回路断路器时,接地信号消失、电压表的指示恢复正常,就可确定该线路上有接地故障,将其停运解备。同时对故障线路的断路器、线路侧隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。
7.若故障母线出线全部停完,三相对地电压指示没有恢复正常,说明是变电站内母线及所属设备接地。检查发现故障点在母线上,无法隔离的,应将重要线路倒至旁母,用上一级断路器将故障母线停电检修。
8.故障处理后恢复系统正常运行方式。
四、处理单相接地故障的注意事项:
1.带接地故障运行期间,严密监视 PT的运行情况,注意其高压保险是否熔断。
2.单相稳定性接地时电压表指针基本无摆动,系统可带接地故障运行不超过2小时。
3.间歇性弧光接地时要准确判断、迅速处理。确保电力系统的安全稳定运行。
4.有重合闸装置的断路器,拉路寻找时,应利用重合闸装置进行选线。
5.有条件的应倒换运行方式转移负荷后再处理,尽量减少停电。
6.在拉路选线时,均应至少两人进行操作;严防非同期并列事故的发生。
7.双回路用户,应在对方解列后,再瞬停查找。
8.为了减少停电的范围和负面影响,在寻找单相接地故障时,应先操作双回路或有其它电源的线路,再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路,然后试拉线路短、负荷重、分支少、用点性质重要的线路。下载本文