小電流接地故障處理

小電流接地系統(tǒng)單相接地

故障的判斷與處理

一、??????? 基本概念

小電流接地系統(tǒng)是指采用中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地、或經(jīng)高內(nèi)阻接地的系統(tǒng)。也稱非有效接地方式。

電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式有兩大類:一類是中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)過(guò)低阻抗接地，稱為大接地電流系統(tǒng)；另一類是中性點(diǎn)不接地、經(jīng)過(guò)消弧線圈或高阻抗接地，稱為小接地電流系統(tǒng)。其中采用最廣泛的是中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)過(guò)消弧線圈接地和中性點(diǎn)直接接地等三種方式。

對(duì)于110kV及以上的系統(tǒng)，主要考慮降低設(shè)備絕緣水平，簡(jiǎn)化繼電保護(hù)裝置，一般均采用中性點(diǎn)直接接地的方式，并采用送電線路全線架設(shè)避雷線和裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置等措施，以提高供電可靠性。

對(duì)于6～10kV系統(tǒng)，由于設(shè)備絕緣水平按線電壓考慮對(duì)于設(shè)備造價(jià)影響不大，為了提高供電可靠性，一般均采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式。

20～60kV的系統(tǒng),是一種中間情況，一般一相接地時(shí)的電容電流不很大，網(wǎng)絡(luò)不很復(fù)雜，設(shè)備絕緣水平的提高或降低對(duì)于造價(jià)影響不很顯著，所以一般均也采用中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。

對(duì)于1kV以下的電網(wǎng)的中性點(diǎn)采用不接地方式運(yùn)行，但電壓為380/220V的系統(tǒng)，采用三相五線制，零線是為了取得相電壓，地線是為了安全。對(duì)于井下和游泳池等采用中性點(diǎn)采用不接地方式運(yùn)行。

二、小電流接地系統(tǒng)發(fā)生金屬性單相接地（完全接地）故障時(shí)的特點(diǎn)：

　(1)故障相電壓為0，非故障相對(duì)地電壓升高到相電壓的√3倍，即等于線電壓；各相間的電壓大小和相位仍然不變，三相系統(tǒng)的平衡仍然保持；

?(2)非故障線路3I₀的大小等于本線路的接地電容電流，其電容性的無(wú)功功率由母線指向線路；故障線路3I₀的大小等于所有非故障線路的3I₀之和，也就是所有非線路的接地電容電流之和，其電容性的無(wú)功功率由線路指向母線。

?(3)非故障線路的零序電流超前零序電壓90°；故障線路的零序電流滯后零序電壓90°，故障線路的零序電流與非故障線路的零序電流相位相差180°。

?(4)接地故障處的電流大小等于所有線路(包括故障線路和非故障線路)的接地電容電流的總和，并超前零序電壓90°。

(5)電網(wǎng)除了基波零序電壓、電流外，還存在諧波電壓、電流，其中以3、5次諧波的分量較大，諧波電流的分布規(guī)律與基波零序電流的分布規(guī)律具有同樣的特點(diǎn)。

三、發(fā)生單相接地故障的原因：

在小電流接地系統(tǒng)中，單相接地是一種常見的臨時(shí)性故障，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分析，大致有以下幾方面：

1、設(shè)備絕緣不良，如老化、受潮、絕緣子破裂，表面污染等;

2、發(fā)生擊穿接地：如小動(dòng)物、鳥類和外力破壞;

3、線路斷線：惡劣天氣 ，如雷雨大風(fēng)； 人員損失等。

四、小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的危害：

①由于非故障相對(duì)地電壓升高（完全接地時(shí)升至線電壓值）系統(tǒng)中的絕緣薄弱點(diǎn)可能擊穿，造成短路故障；

②故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧，會(huì)燒壞設(shè)備并可能發(fā)展成相間短路故障；

③故障點(diǎn)產(chǎn)生間歇性電弧時(shí)，在一定條件下產(chǎn)生串聯(lián)諧振過(guò)電壓，其值可達(dá)相電壓的2.5—3倍，對(duì)系統(tǒng)絕緣危害很大。

五、小電流接地系統(tǒng)接地信號(hào)裝置原理

（一）小電流接地系統(tǒng)接地信號(hào)裝置的分類：

小電流接地信號(hào)裝置的設(shè)計(jì)判據(jù)主要有以下幾種：

（基于小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)具有的特點(diǎn)）

?1反映零序電壓的大?。?/strong>

2反映工頻電容電流的大?。?/strong>

3反映工頻電容電流的方向；

4反映零序電流有功分量；

5反映接地時(shí)5次諧波分量；

6反映接地故障電流暫態(tài)分量首半波；

7信號(hào)注入法；

8群體比幅比相法。

1、利用三相五柱式電壓互感器構(gòu)成的絕緣監(jiān)察裝置（傳統(tǒng)的絕緣監(jiān)察裝置）。

該裝置利用接于公用母線的三相五柱式電壓互感器，其一次線圈及主二次線圈均接成星形，附加二次線圈接成開口三角形。接成星形的二次線圈供電給絕緣監(jiān)察用的電壓表，保護(hù)及測(cè)量?jī)x表；接成開口三角形的二次線圈供電給絕緣監(jiān)察繼電器。正常情況下，系統(tǒng)三相電壓對(duì)稱，三相電壓之和為零，開口三角兩端電壓接近于零，電壓繼電器不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，開口三角兩端出現(xiàn)零序電壓，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出預(yù)告信號(hào)。開口三角形每相繞組的額定電壓為（100/√3）V，單相接地時(shí)，開口三角兩端出現(xiàn)的三倍相電壓為100V。

這是最傳統(tǒng)的絕緣監(jiān)察裝置，其優(yōu)點(diǎn)是投資小，接線簡(jiǎn)單，操作及運(yùn)行維護(hù)方便；其缺點(diǎn)是只發(fā)出系統(tǒng)接地的無(wú)選擇性預(yù)告信號(hào)，不能確切判定發(fā)生接地的故障線路，運(yùn)行人員需要通過(guò)拉路分割電網(wǎng)的方法來(lái)進(jìn)一步判定故障線路，影響了非故障線路的連續(xù)供電。同樣由于技術(shù)的進(jìn)步，也反映出這種裝置的局限性，甚至可以說(shuō)該裝置的優(yōu)點(diǎn)是以犧牲非故障線路的供電可靠性為代價(jià)的。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，該種無(wú)選擇性的絕緣監(jiān)察裝置已不適應(yīng)于經(jīng)濟(jì)對(duì)供電可靠性的要求。

2、基于比較各出線零序電流大小的小電流接地選線裝置

在某一線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，流過(guò)非故障線路的電容電流等于本線路的接地電容電流，流過(guò)故障線路的電容電流等于電網(wǎng)總電容電流減去本線路的電容電流。如果電網(wǎng)的線路總長(zhǎng)度很長(zhǎng)，總電容電流與每回線路的電容電流相差也很大，利用這一特點(diǎn)就構(gòu)成了基于比較各出線零序電流大小的小電流接地選線保護(hù)裝置。

使用該裝置應(yīng)注意下列問(wèn)題：??

(1)在發(fā)生接地故障的瞬間，瞬時(shí)電容電流的幅值很大，經(jīng)工頻的一個(gè)周波后，瞬時(shí)分量逐漸衰減。為使電流保護(hù)不致在瞬時(shí)過(guò)程情況下誤動(dòng)作，保護(hù)應(yīng)帶有20～30ms的延時(shí)。

(2)通常接地電容電流值是不大的，約為幾安到十幾安，而線路的負(fù)荷電流則很大，達(dá)幾百安以上。因此在測(cè)量接地電容電流時(shí)，必須注意由負(fù)荷電流引起的電流互感器不平衡電流的影響。

(3)在輻射狀電網(wǎng)中，該種裝置在一定程度上可以獲得應(yīng)用，但在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的配網(wǎng)中，由于運(yùn)行方式的變化和環(huán)網(wǎng)分流的作用，裝置的靈敏性顯得不足夠。

(4)當(dāng)中性點(diǎn)采用消弧線圈接地時(shí)，由于消弧線圈的補(bǔ)償作用，流過(guò)接地故障點(diǎn)的殘余電流值一般很小，此種情況下該裝置不能應(yīng)用。

(5)這種裝置的整定值要求按下式計(jì)算：

(Ic－Imax)/1.5>I整定>1.5Imax

式中　Imax——最長(zhǎng)線路的電容電流值；

Ic——系統(tǒng)總的電容電流值。

假設(shè)Ic=1.5A，Imax=1.0A，則上式無(wú)法滿足。因此采用“絕對(duì)值原理”的小電流選線裝置原理上存在著誤選、多選或選不出的可能性。

一般的配電網(wǎng)其線路總長(zhǎng)度不很長(zhǎng)，總電容電流與每回線的電容電流相差也不很大，加上各回線的負(fù)荷大小不一樣，電流互感器的誤差，采樣誤差，信號(hào)干擾以及線路長(zhǎng)短差別懸殊的影響，使這種選線裝置的靈敏度顯得不足夠，限制了其進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。這種選線裝置有XDJ－2、ZD－2等型號(hào)。

3、基于比較線路電容電流方向的小電流選線裝置

在發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障線路的電容電流超前于零序電壓90°；故障線路的總電容電流滯后于零序電壓90°，基于比較線路電容電流方向的小電流選線裝置，正是根據(jù)這一特點(diǎn)構(gòu)成的。該接地保護(hù)通常在變電所中裝設(shè)一套公用的裝置，其電壓回路利用固定接在母線電壓互感器的3UO上，電流回路則通過(guò)切換開關(guān)接到各回出線電流互感器的零序電流回路中。在發(fā)生接地故障時(shí)，變電所反應(yīng)3UO的電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)，再由運(yùn)行人員切換電流回路的開關(guān)，當(dāng)切換到接地線路時(shí)，零序方向元件動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)。這種選線裝置在未裝設(shè)消弧線圈的35kV及以下系統(tǒng)中已得到廣泛的應(yīng)用。值得一提的是，使用這種選線裝置，要確保各出線電流互感器的極性及接線一致正確，排除干擾的影響，否則仍將可能出現(xiàn)誤判斷。ZD－4型、ZD－4D型、ZD－8D型小電流選線裝置屬于這種類型。

4、反應(yīng)零序電流有功分量的接地選線裝置（插入有效電阻法）

發(fā)生接地故障時(shí)，在消弧線圈上短時(shí)并上一個(gè)有效電阻，使接地點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)有功分量電流，再利用此有功分量電流作為選線依據(jù)，經(jīng)一定延時(shí)后，再把電阻切除。只要電阻選擇合適，就能使接地點(diǎn)的有功分量電流足夠大，從而達(dá)到選線的目的。

在裝有消弧線圈的接地系統(tǒng)中發(fā)生接地故障時(shí)，故障點(diǎn)的殘余電流值較少。為實(shí)現(xiàn)有選擇性的接地保護(hù)，發(fā)生接地故障時(shí)，在消弧線圈上短時(shí)并上一個(gè)有效電阻，使接地點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)有功分量電流。在接入電阻時(shí)，接地電流中將出現(xiàn)一個(gè)有功分量，有功分量電流與零序電壓UO同相，因此可利用反映有功分量的零序方向元件來(lái)判別故障線路。電流IOR流過(guò)故障點(diǎn)，電流的有功分量可使接地故障點(diǎn)產(chǎn)生附加的熱量，為此在選擇電阻R的數(shù)值時(shí)，應(yīng)使流過(guò)故障點(diǎn)的電流IOR分量不超過(guò)5～10A。

　電阻投入的方式為：在發(fā)生接地故障時(shí)，反應(yīng)3UO的電壓繼電器動(dòng)作，經(jīng)一短時(shí)間后（待穩(wěn)定判為永久性接地），將電阻R回路的斷路器接入，接地電流中即出現(xiàn)了有功分量。此時(shí)電網(wǎng)中反應(yīng)有功分量的零序方向繼電器可以正確動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)并將動(dòng)作的狀態(tài)固定下來(lái)。經(jīng)過(guò)一個(gè)短時(shí)間后將電阻R回路的斷路器斷開。運(yùn)行人員將根據(jù)信號(hào)動(dòng)作的狀態(tài)拉開接地故障線路使之與系統(tǒng)隔離。型號(hào)ZD－6型、XDJ－6型就屬于運(yùn)用功率方向的選線裝置。當(dāng)配網(wǎng)有短線路，由于該線路的零序電流小，功率方向元件在受干擾的情況下，仍存在誤判及多選的可能性。此外，由于要在中性點(diǎn)另多裝一個(gè)斷路器，也限制了該裝置的推廣應(yīng)用。

5、反映5次諧波分量的接地選線裝置

在電力系統(tǒng)中，電源感應(yīng)電勢(shì)中本身就存在高次諧波分量，此外由于變壓器、電壓互感器等設(shè)備鐵心非線性的影響，電網(wǎng)中必然包含一系列高次諧波分量，其中主要為5次諧波分量。對(duì)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，由于消弧線圈對(duì)5次諧波呈現(xiàn)的感抗為基波的5倍，而線路容抗為基波1/5，和線路容抗相比，消弧線圈近似于開路狀態(tài)。因此，5次諧波感性電流可以忽略，系統(tǒng)單相接地時(shí)，5次諧波容性電流分布與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中基波容性電流幾乎相同，由此可進(jìn)行故障選線。（用于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)）
??? 如果利用I05和U05來(lái)構(gòu)成零序方向元件，并使I05滯后U05?90°時(shí)方向元件具有最大靈敏系數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)有選擇性的接地保護(hù)裝置。對(duì)于結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的電網(wǎng)，也可以利用5次諧波電流值的差別，來(lái)實(shí)現(xiàn)反映5次諧波電流值的接地保護(hù)。許昌繼電器廠生產(chǎn)的ZD5型接地信號(hào)裝置就是利用5次諧波電流為判據(jù)的。該裝置解決了中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)，故障點(diǎn)殘余電流小，故障線路與非故障線路零序電流方向不確定的選線裝置的技術(shù)難點(diǎn)。

6、利用“首半波”原理構(gòu)成的小電流接地系統(tǒng)的選線裝置（適用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)）。

首半波原理。該原理是基于接地故障發(fā)生在相電壓接近最大值這一假設(shè)，利用單相接地瞬間，故障線路暫態(tài)零序電流第1個(gè)周期的首半波與非故障線路相反的特點(diǎn)構(gòu)成。

暫態(tài)電容電流中包括自由分量和強(qiáng)制分量，它具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
?? 在相電壓接近最大值瞬間單相接地過(guò)程中，暫態(tài)電容電流比流過(guò)消弧線圈的暫態(tài)電感電流大很多，暫態(tài)電感電流可忽略不計(jì)。因此，在同一電網(wǎng)中，即使中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，其過(guò)渡過(guò)程與中性點(diǎn)不接地情況下近似相同。 故障線路暫態(tài)零序電流和暫態(tài)零序電壓首半波方向相反。非故障線路暫態(tài)零序電流和暫態(tài)零序電壓首半波方向相同。 首半波電容電流幅值比穩(wěn)態(tài)電容電流大幾倍到幾十倍，對(duì)總線路長(zhǎng)度較短的系統(tǒng)，暫態(tài)過(guò)程更加明顯。
??? 由上述特點(diǎn)可知，對(duì)短線路而言，其穩(wěn)態(tài)電容電流小，暫態(tài)電容電流大，該原理比其它各類反映接地穩(wěn)態(tài)量的原理靈敏度高，對(duì)單相接地反應(yīng)迅速。 但這種方法存在前提條件是故障需發(fā)生在相電壓接近最大值瞬間，不利于在具體工程中實(shí)施。

7、外加高頻信號(hào)電流原理（注入信號(hào)尋蹤法）

該原理是通過(guò)運(yùn)行中的電壓互感器向接地線注入高頻信號(hào)，利用信號(hào)尋蹤原理，實(shí)現(xiàn)故障探測(cè)。該裝置由主機(jī)和信號(hào)電流探測(cè)器兩部分構(gòu)成，主機(jī)發(fā)出的高頻信號(hào)通過(guò)電壓互感器副邊二次端子接入，并由故障線路接地點(diǎn)流回。信號(hào)探測(cè)器插在主機(jī)內(nèi)部或安裝在各條出線絕緣距離以外探測(cè)選線。由于故障選線是通過(guò)注入信號(hào)實(shí)現(xiàn)，無(wú)需使用零序電流互感器，也與電流互感器的接線方式無(wú)關(guān)。裝置還具有測(cè)距定位功能，尋蹤選線以后，必要時(shí)可停電進(jìn)行測(cè)距定位。

即當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，通過(guò)電壓互感器二次繞組向母線接地相注入一種外加高頻信號(hào)電流，該信號(hào)電流主要沿故障線路接地相的接地點(diǎn)入地，部分信號(hào)電流經(jīng)其他非故障線路對(duì)地電容入地。用一只電磁感應(yīng)及諧波原理制成的信號(hào)電流探測(cè)器，靠近線路導(dǎo)體接收該線路故障相流過(guò)信號(hào)電流的大小（故障線路接地相流過(guò)的信號(hào)電流大，非故障線路接地相流過(guò)的信號(hào)電流小，它們之間的比值大于10倍）判斷故障線路與非故障線路。高頻信號(hào)電流發(fā)生器由電壓互感器開口三角的電壓起動(dòng)。選用高頻信號(hào)電流的頻率與工頻及各次諧波頻率不同，因此，工頻電流、各次諧波電流對(duì)信號(hào)探測(cè)器無(wú)感應(yīng)信號(hào)。 在單相接地故障時(shí)，用信號(hào)電流探測(cè)器，對(duì)注入系統(tǒng)接地相的信號(hào)電流進(jìn)行尋蹤，還可以找到接地線路和接地點(diǎn)的確切位置。

8、采用突變量啟動(dòng)、“相對(duì)原理”、“雙重判據(jù)”的微機(jī)選線裝置

9、接地選線和消弧線圈自動(dòng)補(bǔ)償一體化的選線方法。

為降低單相接地電容電流過(guò)大造成的各種危害，在配電網(wǎng)的中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈，消弧線圈的電感電流補(bǔ)償了單相接地電容電流，卻使以群體比幅比相法的接地選線裝置喪失了選線作用。近幾年，雖然有針對(duì)中性點(diǎn)消弧線圈接地而發(fā)展的選線裝置，但由于采集單相接地信號(hào)很困難，在實(shí)用中誤判率較高。采用微機(jī)控制和動(dòng)態(tài)改變接地電感，可解決補(bǔ)償和選線的矛盾。在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，微機(jī)控制器先根據(jù)檢測(cè)到的零序電壓和零序電流的大小及方向，確認(rèn)為單相接地時(shí)，使消弧線圈感抗很大遠(yuǎn)離全補(bǔ)償，感性電流很小，對(duì)單相接地電容電流影響很小，對(duì)選線沒有影響，待裝置確認(rèn)了單相接地故障線路并記憶保存后，裝置再進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，使脫諧度不超過(guò)±5%。

小電流接地系統(tǒng)的選線問(wèn)題一直是電力系統(tǒng)的一個(gè)難題，理論上講小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)具有明顯的特點(diǎn)，但要在裝置的技術(shù)上實(shí)現(xiàn)選線卻很困難。由于零序電流較小且有很大的分散性，給實(shí)現(xiàn)選線帶來(lái)一定困難，系統(tǒng)經(jīng)消弧線圈補(bǔ)償后困難更大。另一方面系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化或各線路長(zhǎng)度相差懸殊也導(dǎo)致反映單一判據(jù)的選線裝置運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生誤判。目前小電流接地系統(tǒng)選線裝置多采用“相對(duì)原理”、“雙重判據(jù)”構(gòu)成，如MLX198G型、MLN98型、LH－02型等微機(jī)選線保護(hù)，在電網(wǎng)多數(shù)變電站得到了推廣應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行安全可靠，故障定位準(zhǔn)確。

（二）選線原理的不足主要原因

小電流接地系統(tǒng)自動(dòng)選線技術(shù)是一個(gè)難題，它的難點(diǎn)主要表現(xiàn)在：?jiǎn)蜗嘟拥毓收蠒r(shí)故障信號(hào)小，不象其它故障如兩相短路、兩相接地短路等故障類型故障信號(hào)那么大;單相接地故障的類型復(fù)雜而不確定，有全接地故障、有間隙性弧光接地、有經(jīng)不穩(wěn)定電阻接地、經(jīng)樹枝接地(高阻接地)等等;中性點(diǎn)接地方式不確定，有不接地、有經(jīng)消弧線圈接地等。選線裝置原理使用不理想的主要原因有以下幾點(diǎn)。

（1） 每種原理的局限性

雖然已經(jīng)有多達(dá)十幾種甚至更多的選線方法，但是每種選線方法都只利用了故障某一方面的特征，當(dāng)該方法需要的故障特征不明顯時(shí)，這種方法就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷。例如五次諧波選線方法利用了零序電流的五次諧波特征，但是在高阻接地情況下，五次諧波分量很不明顯，這時(shí)五次諧波選線方法就失效了。以往的選線裝置僅僅采用一種方法，因此正確率低。也有的裝置采用了多種選線方法，但只是進(jìn)行了簡(jiǎn)單的迭加，也不能解決實(shí)際的問(wèn)題。

舉例說(shuō)明目前國(guó)內(nèi)流行的二種 (功率方向法、諧波分析法)

a.功率方向法:采用判斷每條線路的零序電流的功率方向來(lái)確定故障線路,這種方法從原理上講就達(dá)不到 100% 的準(zhǔn)確率,可能出現(xiàn)一條線路接地,判斷多條線路或一條都判斷不出的結(jié)果。

b.諧波分析法:諧波分析法采用單相接地后零序穩(wěn)態(tài)信號(hào)的群體比幅比相法。比幅比相時(shí)從理論上講不存在死區(qū),不受運(yùn)行方式及接地電阻的影響,對(duì)于 CT 不平衡導(dǎo)致的零序電流,這種方法不能有效解決。

(2)對(duì)于經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)一般采用提取 5 次諧波分量來(lái)選線。由于 5 次諧波分量較小(只占基波的 2%～3%),而且零序電流本身就小,這使得硬件電路上有很高的要求,因此帶消弧線圈的系統(tǒng)選線困難更大些,處理不好,就可能誤判。另外 CT 不平衡,也會(huì)造成誤判。

(3) 硬件電路設(shè)計(jì)上存在著嚴(yán)重的先天不足導(dǎo)致了裝置的運(yùn)行可靠性大部分用戶有這樣的反映:裝置投運(yùn)一年內(nèi),判斷準(zhǔn)確率很高,但以后就不準(zhǔn)確了這往往是由于硬件電路故障導(dǎo)致的。

（4） 小電流選線裝置未作為繼電保護(hù)裝置對(duì)待不論是從設(shè)計(jì)、制造、工藝還是從應(yīng)用上講,小電流選線裝置一直被認(rèn)為是一個(gè)檢測(cè)裝置,由于它的運(yùn)行好壞不直接對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成影響,因此未引起足夠重視。

（5）現(xiàn)場(chǎng)安裝接線問(wèn)題

由于選線裝置須引入零序電壓及零序電流回路,而 66kV 及以下系統(tǒng),以往設(shè)計(jì)時(shí)只安裝了兩相 CT,沒有零序回路,因此零序回路的接線往往問(wèn)題最多。從現(xiàn)場(chǎng)的情況來(lái)看,往往會(huì)出現(xiàn):零序回路不對(duì)應(yīng)、回路未引入、零序不平衡電流過(guò)大、極性不對(duì)等現(xiàn)象。

（三）選線裝置現(xiàn)場(chǎng)注意事項(xiàng)
(1) 零序電流互感器穿過(guò)電力電纜和接地線時(shí)的接法問(wèn)題。不論零序電流互感器與電纜頭接地線的相對(duì)位置如何，零序電流互感器與接地線的關(guān)系應(yīng)掌握一個(gè)原則：電纜兩端端部接地線與電纜金屬護(hù)層、大地形成的閉合回路不得與零序電流互感器匝鏈。即當(dāng)電纜接地點(diǎn)在零序電流互感器以下時(shí)，接地線應(yīng)直接接地；接地點(diǎn)在零序電流互感器以上時(shí)，接地線應(yīng)穿過(guò)零序電流互感器接地。同時(shí)，由電纜頭至零序電流互感器的一段電纜金屬護(hù)層和接地線應(yīng)對(duì)地絕緣，對(duì)地絕緣電阻值應(yīng)不低于50kΩ。以上做法是為了防止電纜接地時(shí)的零序電流在零序電流互感器前面泄漏，造成誤判斷；經(jīng)電纜金屬護(hù)層流動(dòng)的雜散電流由接地線流入大地，也不與零序電流互感器匝鏈，雜散電流也不會(huì)影響正確判斷。
(2) 接入選線裝置的線路數(shù)量問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，線路路數(shù)至少不少于3路才能保證正確判斷，一般變電所都能滿足此要求。當(dāng)出線路數(shù)少，母線有防止電壓互感器鐵磁諧振或防止過(guò)電壓的接地電容時(shí)，接地選線判斷比較準(zhǔn)確。另外，凡是接在母線上的各饋電線路包括補(bǔ)償無(wú)功功率的電容器等的電纜都必須經(jīng)過(guò)零序電流互感器接入選線裝置，否則未接入選線裝置的線路接地時(shí)采用幅值比較法的裝置可能誤判斷，采用方向比較法的則可能判為母線接地。
?(3) 零序電流互感器型號(hào)統(tǒng)一問(wèn)題。幅值比較的前提是變電所各出線的零序電流互感器的特性必須一致，否則可能因特性不一致而造成誤判斷，這一點(diǎn)，尤其在變電所擴(kuò)容新增加配電線路時(shí)一定要注意。新增線路的零序電流互感器必須與原有其它線路的零序電流互感器型號(hào)、生產(chǎn)廠家保持一致。對(duì)于開合式零序電流互感器，開合接觸面應(yīng)無(wú)灰塵，確保面接觸。對(duì)有架空出線的線路，雖然可以用三只測(cè)量用電流互感器濾出零序電流，但由于與電纜出線零序電流互感器特性不一致，架空出線也應(yīng)改為一段電纜出線，以便于用同型號(hào)零序互感器。
?(4) 零序電流互感器的極性問(wèn)題。各配電線路的零序電流互感器的極性必須一致，并滿足廠家要求（一般沿配電盤柜向線路方向流出為正）。
(5) 某些線路出線為雙電纜時(shí)。為保證線路零序電流的準(zhǔn)確測(cè)量，每條出線電纜應(yīng)盡可能采用一根電纜，對(duì)負(fù)荷較大的線路可采用大截面銅心電纜，不得不采用雙電纜并列時(shí)，應(yīng)盡可能選用內(nèi)徑較大的零序電流互感器，將兩根電纜同時(shí)穿入零序互感器。
（四）選線裝置的系統(tǒng)調(diào)試
? 施工完畢，必須做好系統(tǒng)調(diào)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中存在的問(wèn)題，具體調(diào)試的方法如下：解開TV開口三角的零序電壓引入線，用調(diào)壓器模擬零序電壓，加入裝置，此時(shí)加入的電壓應(yīng)與裝置顯示的電壓一致，同時(shí)用升流器在TA一次側(cè)模擬系統(tǒng)單相接地電流，穿過(guò)TA一次時(shí)，一條線路反穿，其余線路正穿，所加入電流應(yīng)大于20mA，此時(shí)裝置能正確選線，說(shuō)明該裝置回路可以投運(yùn)。

六、單相接地故障的判斷處理

（一）、單相接地故障的跡象：

①中央信號(hào)：警鈴響，“某千伏某段母線接地”光字牌亮，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，還有“消弧線圈動(dòng)作”光字牌亮；

②絕緣監(jiān)察電壓表指示：故障相電壓降低（不完全接地）或?yàn)榱悖ㄍ耆拥兀韮上嚯妷荷?，于相電壓（不完全接地）或等于線電壓（完全接地），穩(wěn)定性接地時(shí)電壓表指針無(wú)擺動(dòng)，若電壓表不仃的擺動(dòng)，則為間歇性接地；

③中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，裝有中性點(diǎn)位移電壓表時(shí)，可看到有一定指示（不完全接地）或指示為相電壓值（完全接地時(shí)）消弧線圈的接地報(bào)警燈亮；

④發(fā)生弧光接地時(shí)，產(chǎn)生過(guò)電壓，非故障相電壓很高電壓互感器高壓保險(xiǎn)可能熔斷，甚至可能燒壞電壓互感器。

（二）、“虛幻’接地故障的分析判定：

1、電壓互感器一相高壓保險(xiǎn)熔斷，報(bào)出接地信號(hào)。

區(qū)分依據(jù)：接地故障時(shí)，故障相對(duì)地電壓降低，非故障相對(duì)地電壓升高，線電壓不變，而電壓互感器一相高壓保險(xiǎn)熔斷時(shí)，對(duì)地電壓一相降低，另兩相電壓不變，線電壓指示則會(huì)降低。

2、用變壓器對(duì)空載母線合閘充電時(shí)，斷路器三相合閘不同期，三相對(duì)地電容不平衡，使中性點(diǎn)發(fā)生位移，三相電壓不對(duì)稱，報(bào)出接地信號(hào)。

區(qū)分依據(jù)：這種情況在操作時(shí)發(fā)生，只要檢查母線及連接設(shè)備無(wú)異常，即可判定。

3、系統(tǒng)中三相參數(shù)不對(duì)稱，消弧線圈的補(bǔ)償度調(diào)整不當(dāng)，在倒運(yùn)行方式操作時(shí)，報(bào)出接地信號(hào)。

區(qū)分依據(jù)：這種情況多發(fā)生在系統(tǒng)中有倒運(yùn)行方式操作時(shí)。經(jīng)匯報(bào)調(diào)度，在相互取得聯(lián)系時(shí)，可以了解到?？上然謴?fù)原運(yùn)行方式，將消弧線圈停電調(diào)整分接頭，然后投入，再進(jìn)行倒運(yùn)行方式操作。

4、在合空載母線時(shí)，可能發(fā)生鐵磁諧振過(guò)電壓，報(bào)出接地信號(hào)。

區(qū)分依據(jù)：電壓表有一相、兩相、三相指示會(huì)超過(guò)線電壓或以低頻擺動(dòng)，表針會(huì)打到頭?？煞譃榛ㄖC振、高頻諧振、分頻諧振三種。投入一條線路或投入一臺(tái)所用變，接地信號(hào)即可消失。

（三）、單相接地故障的判斷處理方法及步驟：

當(dāng)各出線裝有接地信號(hào)裝置的變電(站)，若裝置正常投入，故障范圍很容易區(qū)分，若報(bào)出母線接地信號(hào)的同時(shí)，某一線路也有接地信號(hào)，則故障點(diǎn)多在該線路上。若只報(bào)出母線接地信號(hào)，對(duì)于這種情況，故障點(diǎn)可能在母線及連接設(shè)備上。所以，處理時(shí)應(yīng)注意：

(1)母線和某一線路都報(bào)出接地信號(hào)，應(yīng)檢查故障線路的站內(nèi)設(shè)備有無(wú)異常。

(2)只報(bào)出母線接地信號(hào)，應(yīng)檢查母線及連接設(shè)備、變壓器有無(wú)異常。如經(jīng)檢查，站內(nèi)設(shè)備無(wú)異常，則有可能是某一線路有故障，而其接地故障選測(cè)失靈，應(yīng)用‘瞬?！姆椒ǎ槊鞴收暇€路。

各出線未裝接地信號(hào)裝置要根據(jù)小電流接地系統(tǒng)接地故障特征來(lái)判斷處理，方法如下：

①判明故障性質(zhì)和相別并匯報(bào)有關(guān)部門；

②分網(wǎng)運(yùn)行縮小范圍。

即把電網(wǎng)分割成電氣上不直接連接的幾個(gè)部分，以判斷單相接地區(qū)域。如將母線分段運(yùn)行，并列運(yùn)行的變壓器分列運(yùn)行。分網(wǎng)時(shí)，應(yīng)注意分網(wǎng)后各部分的功率平衡、保護(hù)配合、電能質(zhì)量和消弧線圈的補(bǔ)償適當(dāng)度等情況；

③。檢查站內(nèi)設(shè)備有無(wú)故障。

應(yīng)對(duì)故障范圍以內(nèi)的站內(nèi)一次設(shè)備進(jìn)行外部檢查。主要檢查各設(shè)備瓷質(zhì)部分有無(wú)損傷、放電閃絡(luò)，檢查設(shè)備上有無(wú)落物，小動(dòng)物及外力破外現(xiàn)象，檢查各引線有無(wú)斷線接地，檢查互感器；避雷器有無(wú)擊穿損壞等；

④檢查站內(nèi)設(shè)備發(fā)現(xiàn)有故障的處理。

a、故障點(diǎn)可以用開關(guān)隔離的應(yīng)轉(zhuǎn)移負(fù)荷后，斷開開關(guān)，隔離故障，并把故障設(shè)備各側(cè)刀閘拉開，匯報(bào)上級(jí)，對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行檢修。

b、故障點(diǎn)只能用隔離開關(guān)隔離。此時(shí)絕對(duì)不能用隔離開關(guān)拉開接地故障和線路負(fù)荷電流。應(yīng)匯報(bào)調(diào)度，根據(jù)本站一次系統(tǒng)主接線及運(yùn)行方式，利用倒運(yùn)行方式將故障點(diǎn)隔離。對(duì)不能倒運(yùn)行方式的，可用人工接地法轉(zhuǎn)移故障點(diǎn)，再用斷路器斷開故障點(diǎn)。

C、故障點(diǎn)在母線上無(wú)法隔離的，應(yīng)將隔離母線停電檢修，兩段母線供電的（單母分段）可將全部負(fù)荷倒至另一段母線上供電，其它情況，應(yīng)先將用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移，再進(jìn)行停運(yùn)故障段母線。

⑤檢查站內(nèi)設(shè)備未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的處理，匯報(bào)調(diào)度，用瞬停的方法，查出有故障的線路，依次短時(shí)斷開故障所在線上各分路開關(guān)時(shí)，如果接地信號(hào)消失，絕緣監(jiān)察電壓表指示恢復(fù)正常，即可證明所瞬停的線路上有接地故障。同時(shí)對(duì)故障線路的斷路器、隔離開關(guān)、穿墻套管等設(shè)備做進(jìn)一步檢查。故障點(diǎn)在本站內(nèi)、要進(jìn)行隔離檢修時(shí)，對(duì)于一般不重要的用戶線路，可以停電；對(duì)于重要用戶的線路，可以轉(zhuǎn)移負(fù)荷或者通知用戶做好準(zhǔn)備后停電。若故障點(diǎn)不在本站對(duì)用護(hù)還要通知其查找故障點(diǎn)。

⑥當(dāng)逐路查找后仍未找到故障線路，而接地現(xiàn)象未消失，可考慮是兩條線路同相接地或所內(nèi)母線設(shè)備接地情況，進(jìn)行針對(duì)性查找故障點(diǎn)。變電所值班員按規(guī)定順序逐條選切線路，應(yīng)特別注意切每條線路時(shí)絕緣監(jiān)視裝置三相對(duì)地電壓表指示的變化，若全選切一遍，三相對(duì)地電壓指示沒有變化，說(shuō)明不是線路有單相接地故障，是變電所內(nèi)設(shè)備接地。若全選切一遍三相對(duì)地電壓指示有變化時(shí)，應(yīng)考慮有兩條配電線路同相發(fā)生單相接地(含斷線)故障。

⑦兩條線異名相接地。這種故障多數(shù)發(fā)生在雷雨、大風(fēng)、高寒和降雪的天氣，主要現(xiàn)象是同一母線供電的兩條線同時(shí)跳閘或只有一條線跳閘，跳閘時(shí)電網(wǎng)有單相接地現(xiàn)象。若兩條線都跳閘，電網(wǎng)接地現(xiàn)象消除，或兩條線只有一條跳閘，電網(wǎng)仍有接地現(xiàn)象，但單送其中一條時(shí)電網(wǎng)單相接地相別發(fā)生改變，這是判斷的必要依據(jù)。

“瞬停法”查找故障一般順序?yàn)椋?/strong>

A、空載線路。

B、雙回路用戶或有其他電源的線路。

C、分支多，線路長(zhǎng)，負(fù)荷小，不太重要用戶的線路，故障幾率高的線路。

D、分支少，線路短，負(fù)荷較大，較重要用戶的線路。查出故障線路路后，對(duì)于一般不重要用戶的線路，可停電并通知查線；對(duì)于重要用戶的線路，可以轉(zhuǎn)移負(fù)荷或通知用戶做好停電準(zhǔn)備后，再切除該線路，進(jìn)行檢修處理。

七、查找接地故障時(shí)的注意事項(xiàng)：

1、檢查站內(nèi)設(shè)備時(shí)，應(yīng)穿絕緣靴，接觸設(shè)備外殼，構(gòu)架及操作時(shí)，應(yīng)戴絕緣手套。

2、當(dāng)接地運(yùn)行時(shí)，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視該設(shè)備的運(yùn)行狀況，防止其發(fā)熱嚴(yán)重而燒壞，注意高壓保險(xiǎn)是否熔斷。

3、監(jiān)視消弧線圈的運(yùn)行狀況。消弧線圈有故障時(shí)，應(yīng)先投入備用變壓器，故障變壓器停電后拉開消弧線圈刀閘。嚴(yán)禁在有接地故障時(shí)，拉開消弧線圈刀閘。

4、系統(tǒng)帶電接地故障運(yùn)行，一般不得超過(guò)2h。

5、發(fā)現(xiàn)接地設(shè)備消弧線圈故障或嚴(yán)重異常，應(yīng)立即斷開故障線路。

6、用“瞬停法”查找故障線路時(shí)，無(wú)論線路上有無(wú)故障，均應(yīng)立即合上，瞬停時(shí)間應(yīng)小于10S。

7、如在大風(fēng)、雷雨天氣系統(tǒng)頻繁瞬時(shí)接地，可將不重要、易出現(xiàn)故障，分支多的線路停電10—20min，若觀察不再出現(xiàn)瞬時(shí)接地，將風(fēng)雨停后再試送電

小電流接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障，在處理過(guò)程中，一定要及時(shí)發(fā)現(xiàn)（尤其無(wú)人值班變電站），判斷準(zhǔn)確，處理果斷。防止發(fā)生另一相接地，或不同線路不同相接地，形成相間接地短路，造成出線斷路器或母線斷路器跳閘的事故，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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