一起由“單相接地故障”引發(fā)的停電事故分析與處理

1、<p>　　一起由“單相接地故障”引發(fā)的停電事故分析與處理</p><p>　　摘要：本文結(jié)合一個(gè)典型的事故案例，分析中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，可在短時(shí)間內(nèi)維持運(yùn)行。但是，在此期間非故障相電壓會(huì)升高■倍，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行將造成設(shè)備絕緣受損，嚴(yán)重時(shí)危及線路運(yùn)行安全和人身安全，并且使用戶因此蒙受重大損失。因此，運(yùn)用正確的方法針對(duì)電力系統(tǒng)單相接地故障進(jìn)行診斷、分析與處理，對(duì)保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行

2、至關(guān)重要。 </p><p>　　Abstract： In this paper， based on a typical accident case， it is analyzed that when single-phasegrounding fault occurs in the power system with ungrounded neutral point， thesystem can maintai

3、n operation in a short period of time. However， during thisperiod the non-fault phase voltage will rise to times， and long-term operation will result in equipment insulationdamage， even endangering line operation safety

4、and personal safety when thedamage is serious， and the user will suffer significant losse</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)蜗嘟拥毓收?；電容電流；故障診斷；故障處理 </p><p>　　Key words： single-phase grounding fault；capacitor current；f

5、ault diagnosis；fault handling </p><p>　　中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）07-0168-02 </p><p><b>　　0 引言 </b></p><p>　　國(guó)內(nèi)目前的3～10kV電力系統(tǒng)[1]大都采用中性點(diǎn)不接地[2]方式運(yùn)行。單相接地是供電系統(tǒng)中

6、比較常見(jiàn)的一種接地電力故障，在長(zhǎng)江科學(xué)院九萬(wàn)方配電站的運(yùn)行記錄中就有20余次。一般來(lái)說(shuō)，較大的單相接地電容電流會(huì)在接地點(diǎn)引起電弧，并造成間歇電弧過(guò)電壓現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，故障范圍會(huì)持續(xù)擴(kuò)大，最終會(huì)對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅，甚至?xí)鹣到y(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成嚴(yán)重后果。本文就一起由因母線單相接地故障引發(fā)的全廠停電事故進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出了一些處理方法。 </p><p><b>　　1 事故現(xiàn)象

7、 </b></p><p>　　某廠10kV高壓供電系統(tǒng)發(fā)生過(guò)一次帶接地故障拉開(kāi)關(guān)的電力故障。該廠總配電站接地信號(hào)報(bào)警不能復(fù)位，C相電壓讀數(shù)為零值。為該廠輸電的市變電站短暫停電2次后，總配電室得到通知：該廠存在接地故障，要求立即解除故障。技術(shù)員通過(guò)查巡，發(fā)現(xiàn)東線存在故障點(diǎn)l在（如圖1）。為了甩開(kāi)故障點(diǎn)，以保障廠家的正常生產(chǎn)和全廠照明，技術(shù)員在得到?控室的批準(zhǔn)后，決定將故障點(diǎn)1的電源切斷。在東線出線沒(méi)有

8、油開(kāi)關(guān)的條件下，及時(shí)通知東側(cè)的變電站1將8QF油開(kāi)關(guān)和110刀開(kāi)關(guān)落下，通知東側(cè)的變電站2將4QF油開(kāi)關(guān)和104刀開(kāi)關(guān)落下，這樣就全部拉掉了東線供電負(fù)荷，就在總站拉011（1回）刀開(kāi)關(guān)。011刀閘分離時(shí)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的弧光，并伴有一定程度的響聲，電閘分離后出現(xiàn)了三相短路的情況，并且市變電站專屏開(kāi)關(guān)以及廠家的總屏1QF油開(kāi)關(guān)都已跳閘，011刀開(kāi)關(guān)燒損，整個(gè)廠全部停電。 </p><p><b>　　2 事故原

9、因分析 </b></p><p>　　按照運(yùn)行規(guī)定，10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障后仍可繼續(xù)維持運(yùn)行2h[3]。在系統(tǒng)不存在故障的正常工況下，帶電落下刀開(kāi)關(guān)不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)停電，但是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障時(shí)落下該刀開(kāi)關(guān)卻出現(xiàn)了停電事故，為了徹底查明原因，筆者首先對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的電容電流展開(kāi)分析。 </p><p>　　中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的電路對(duì)地有分布電容。在無(wú)故障

10、運(yùn)行工況下，系統(tǒng)的三相相電壓UA、UB、UC，各相對(duì)地電壓（即相電壓），以及三相對(duì)地電容電流都是對(duì)稱的。對(duì)地的電容電流超前相電壓90°（詳見(jiàn)圖2）。顯然，IA0=IB0=IC0=I0。 </p><p>　　系統(tǒng)刀開(kāi)關(guān)正常且能夠不帶負(fù)荷順利拉閘的情況下，被切斷的電流即為線路分布電容電流。廠內(nèi)的電力線路走線較短，分布電容和電容電流都比較小，在正常供電的狀態(tài)下，刀開(kāi)關(guān)不帶負(fù)荷拉閘是比較安全的操作方法。 &l

11、t;/p><p>　　C相在D點(diǎn)完全接地時(shí)，線路中會(huì)產(chǎn)生與C相相電壓大小相當(dāng)?shù)姆捶较蛄阈螂妷海ㄒ?jiàn)圖3），可通過(guò)下式計(jì)算各相對(duì)地電壓變： </p><p>　　在故障線路中，C相（故障相）從線路流向母線的電容電流為同一電壓等級(jí)系統(tǒng)中各線路電容電流之和，其計(jì)算公式如下： </p><p>　　I'E總=-（I'E1+I'E2+…+I'En）A

12、 </p><p>　　即故障線路東線011（Ⅰ回）刀閘C相流過(guò)的電流是36A。由于這種刀開(kāi)關(guān)只能斷開(kāi)5A以下的電流，36A已大大超過(guò)允許值，于是拉閘出現(xiàn)強(qiáng)烈的弧光，造成相間短路。 </p><p>　　3 安全防范措施[4] </p><p>　?、賴?yán)格按規(guī)定的線路巡檢周期落實(shí)配電線路巡檢工作。在巡檢時(shí)重點(diǎn)檢查導(dǎo)線和絕緣子之間的連接是否牢固，固定絕緣子的螺栓以及橫

13、擔(dān)、拉線的螺栓有無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)線弧垂的大小是否符合安裝調(diào)試要求，拉線有無(wú)破股、裂隙等現(xiàn)象，導(dǎo)線與建筑物、樹(shù)木的間距是否超出限制范圍等；②將一熔斷器安裝在配電線路分支上，一方面可在故障發(fā)生時(shí)迅速鎖定故障點(diǎn)，另一方面可以控制故障范圍，避免故障蔓延至整個(gè)供電系統(tǒng)而造成大面積停電事故；③采用實(shí)驗(yàn)法定期檢查配電變壓器的工作狀態(tài)，及時(shí)淘汰不符合運(yùn)行規(guī)定的配電變壓器；④配電網(wǎng)絡(luò)中的避雷裝置、分支熔斷器、絕緣子等輸電元件都要定期進(jìn)行絕緣測(cè)試，以便及時(shí)發(fā)

14、現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)處理；⑤配電網(wǎng)中出現(xiàn)單相接地故障后，控制室必須盡快指派專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡視，以便在未引起停電事故前鎖定故障點(diǎn)。建議巡檢員劃分片兒區(qū)，各自負(fù)責(zé)各自的片兒區(qū)，在系統(tǒng)突發(fā)單項(xiàng)接地故障時(shí)分區(qū)、分段、分設(shè)備地采用“排除法”進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡檢，同時(shí)可結(jié)合絕緣搖測(cè)、蹬桿檢查等巡檢方法，盡量在最短的時(shí)間內(nèi)鎖定故障點(diǎn)并組織相關(guān)人員處理故障。假設(shè)上述辦法均為奏效，可向上級(jí)請(qǐng)示對(duì)故障線路試送電一次，如果該線路走電正常，則該起單項(xiàng)接地故障可能是因?yàn)槠渌幻髋?/p>

15、然</p><p><b>　　4 結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　接地故障是電網(wǎng)中常見(jiàn)故障之一，接地保護(hù)對(duì)于保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。本文針對(duì)事故現(xiàn)象，進(jìn)行了理論分析，為避免此類事故的發(fā)生提出了一些的處理措施，希望為我國(guó)的配電和用電方面提供可資借鑒的技術(shù)依據(jù)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b>

16、</p><p>　　[1]GB/T14285-2006，繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程[S]. </p><p>　　[2]翁利民，張廣祥.配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式的選擇[J].電氣時(shí)代，2001（3）. </p><p>　　[3]錢宇.中性點(diǎn)接地方式分析及其在中低壓電網(wǎng)中的選擇[J].工業(yè)技術(shù)，2006（4）：22-23. </p><p&