10 k V、35 k V線路接地選擇時間的探討

任冠民 錢 怡 任亞民 王 曉

0 引言

目前，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出兩頭薄弱的現(xiàn)象，10 k V、35 k V供電系統(tǒng)是電網(wǎng)最為基礎(chǔ)的組成部分，也是最薄弱的部分。自2009年8月至今，我監(jiān)控班的設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視情況表明，造成電網(wǎng)運(yùn)行異常的原因有很多種，其中10 k V線路接地發(fā)生次數(shù)占總異常次數(shù)的90%以上，并且接地選擇時間過長會引起PT高壓保險(xiǎn)熔斷，甚至導(dǎo)致PT爆炸事故。雖然《設(shè)備運(yùn)行管理規(guī)程》規(guī)定，發(fā)生小電流接地時，接地選擇時間不允許超過2 h，但是一旦發(fā)生單相接地，非故障相電壓會升高為線電壓，給單相用戶以及設(shè)備造成一定的影響，并且使因單相接地而造成短路故障的幾率增大。另外，上級領(lǐng)導(dǎo)也多次要求我們監(jiān)控班縮短線路接地選擇時間，以保障設(shè)備安全運(yùn)行。因此，及時準(zhǔn)確地判斷和選擇出接地線路，對于保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少停電時間和范圍，具有十分重要的意義。

1 10 k V、35 k V線路網(wǎng)絡(luò)情況

10 k V、35 k V線路為小電流接地系統(tǒng)，系統(tǒng)中主變壓器的中性點(diǎn)都不接地或經(jīng)過消弧線圈接地。一般在其同一電壓等級的母線上有多條輸電線路，少則八九條，多則接近20條，這些輸電線路的站外連接方式，一部分采用鋁（或銅）排架空引出，另一部分采用高壓電纜引出或半電纜半架空引出；每一條輸電線路又有很多分支，呈“輻射”狀架設(shè)，與眾多的配電變壓器相連，輸電電壓由這些配電變壓器降成“低壓”后供給廣大的用戶。

在實(shí)際運(yùn)行中，此類輸電線路經(jīng)常會發(fā)生相間短路、過電流、過負(fù)荷和單相接地等故障現(xiàn)象。線路A、B、C三相中的任意一相或任意一段導(dǎo)線發(fā)生斷線落地、脫落或穿過樹木、建筑物以及電氣設(shè)備的絕緣材料對地?fù)舸┑?，都稱之為單相接地，此時會引起與之相連的母線上所有輸電設(shè)備的接地相電壓降低和非故障相電壓升高，系統(tǒng)中出現(xiàn)零序電容電流，且與母線相連的電壓互感器二次三角開口有零序電壓產(chǎn)生。一旦零序電壓超過報(bào)警定值，就會發(fā)出單相接地信號，但是此信號僅具有報(bào)警的作用，可以分辨出是哪一相接地，而不能區(qū)別是哪一條線路，這就需要值班人員來選擇和找出單相接地線路。

按照《電力運(yùn)行規(guī)程》的規(guī)定，在單相接地狀態(tài)下允許運(yùn)行2 h，但是，當(dāng)其他線路再次發(fā)生接地時，就會出現(xiàn)兩相同時接地的現(xiàn)象，從而容易造成短路事故以及電力設(shè)備損壞。同時，非接地相的相電壓升至正常相電壓的倍，并且當(dāng)系統(tǒng)伴隨有鐵磁諧振產(chǎn)生時，就會使相電壓升高1～5倍，甚至更高，形成過電壓，加速電力設(shè)備絕緣材料的老化，縮短其使用壽命，從而導(dǎo)致絕緣設(shè)備被擊穿，出現(xiàn)兩相或多相同時接地現(xiàn)象，造成短路事故發(fā)生，加大電力設(shè)備的損壞程度，最終導(dǎo)致大面積停電。

2 接地處理中存在的問題

目前我們監(jiān)控班共監(jiān)控變電站41座（220 k V變電站18座、110 k V變電站21座，10 k V開關(guān)站2座），各站均具備了“五遙”功能，220 k V變電站中10 k V線路較少，大部分的線路接地現(xiàn)象發(fā)生在110 k V變電站的10 k V及35 k V線路中。對于10 k V、35 k V線路，在接地處理中存在以下問題：

（1）接地母線上所帶線路較多，造成接地選擇時間長。部分母線上帶有十幾條支路，這些支路可能又帶有若干分支，如果通過各支路逐條試斷合的方法來選擇，時間比較長，也比較困難。

（2）思想重視程度不夠，責(zé)任心不強(qiáng)是影響接地選擇的主要原因。監(jiān)控班共監(jiān)視41座變電站的信號，其中大部分是預(yù)告信號，預(yù)告音響幾乎每分鐘響幾十次，甚至連續(xù)不停，而單相接地信號也為預(yù)告音響，若不及時查看，就會淹沒在大量信號之中，不易被發(fā)現(xiàn)。另外，當(dāng)接地信號報(bào)出時，也可能是瞬時接地，后臺頻繁地報(bào)出“動作”“復(fù)歸”，也可能最終沒有造成接地或發(fā)生死接，若監(jiān)控人員的責(zé)任心不強(qiáng)，有可能延誤選擇時間。

（3）接地信號不統(tǒng)一，影響接地判斷。由于各站使用的保護(hù)裝置不同，造成上傳至監(jiān)控后臺的信號報(bào)文不統(tǒng)一。例如，當(dāng)發(fā)生單相接地時，有的站直接報(bào)出“××母線接地”，有的站報(bào)出的信號為“×!主變低后備零序過壓告警”，有的僅報(bào)出“10 k V×相電壓越上限（越下限）”，而有的站在設(shè)備接地時會報(bào)出“××線裝置告警”。這種裝置告警信號要特別注意，其他站往往是在“過負(fù)荷”時報(bào)出。信號的不統(tǒng)一容易造成監(jiān)控人員對信號的不重視或漏看，從而不能及時地找出單相接地線路。

（4）依賴心理較重。有些監(jiān)控人員有種錯誤認(rèn)識，即后臺報(bào)出接地信號后，監(jiān)控人員只要將信號匯報(bào)給調(diào)度，就認(rèn)為事情處理完畢，之后不再重視接地信息，只等調(diào)度令，而此時如果調(diào)度工作忙，沒有及時地下調(diào)度令，就會造成接地選擇時間過長。因此，作為監(jiān)控人員，應(yīng)在接地信號未消失前繼續(xù)關(guān)注并及時提醒調(diào)度處理，直至接地信號消失。

3 接地選擇時間過長的原因及對策

通過分析，接地選擇時間過長主要存在以下幾種原因：

（1）母線連接分支過多。連接在監(jiān)控中心所屬變電站接地母線上的分支，少則5～6條，多則十多條，部分站間還有聯(lián)絡(luò)，分支更多，發(fā)生接地時，逐條選擇費(fèi)時較長，延長了故障時間，擴(kuò)大了停電范圍。

針對這種情況，常采取的對策是：1）建議選用穩(wěn)定可靠的小電流接地選線裝置，在發(fā)生接地時能直接報(bào)出是哪一條支路接地。然而，目前現(xiàn)場的小電流接地選線裝置普遍存在一種問題，即在裝置初裝時報(bào)出的信號比較準(zhǔn)確，但隨著裝置運(yùn)行時間的加長，運(yùn)行設(shè)備會發(fā)生變化，造成報(bào)出的信號不準(zhǔn)確。此時，如果僅根據(jù)信號來判斷，就會錯誤地選擇接地線路，最終還需要人工手動試斷合線路來找出接地線路。2）對全部的接地記錄進(jìn)行篩查，找出頻繁接地線路作為選線依據(jù)，并向調(diào)度建議優(yōu)先選擇。因?yàn)橛械木€路運(yùn)行在環(huán)境比較惡劣的地區(qū)，周圍存在樹木深林，在運(yùn)行中經(jīng)常會發(fā)生接地，對于這種線路，值班人員可以向調(diào)度建議進(jìn)行優(yōu)先選擇。

（2）接地信號不能直觀地反映接地情況。有的站接地時，線路會報(bào)出“裝置告警”的信號，而在其他站中“裝置告警”信號則表示過負(fù)荷，因此易混淆。

對此采取的對策是：1）通過對各變電站傳動信號分類、對比及歸納，將所有反映接地的信號進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對監(jiān)控人員進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)。2）加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)視，定期對各站的母線電壓進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)電壓異常應(yīng)及時匯報(bào)調(diào)度。

（3）部分人員不熟悉監(jiān)控信號，不了解設(shè)備信號。由于“三集五大”的建設(shè)需要，監(jiān)控和調(diào)度合并成立電力調(diào)控中心，因此最近新招了一批人員，這批人員有的是從變電站抽上來的，有的是剛畢業(yè)的大中專學(xué)生，這部分人員對監(jiān)控信號不熟悉，從而造成接地選擇時間過長，甚至誤判斷。

針對這一情況所采取的對策是：加強(qiáng)值班紀(jì)律和業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)，提高人員的責(zé)任心和技術(shù)水平，發(fā)揚(yáng)傳、幫、帶的老傳統(tǒng)，老同志要積極傳授經(jīng)驗(yàn)，新人員要虛心學(xué)習(xí)。

4 結(jié)語

對于電力調(diào)控人員來說，任何一個信號的遺漏都可能造成非常嚴(yán)重的后果。因此要求監(jiān)控人員不但要練就一雙“火眼金睛”，能夠從信號的海洋中識別出正確的信號，而且要針對現(xiàn)場實(shí)際情況，采取不同的對策，快速找出接地線路，縮短接地選擇時間，從而避免更大事故的發(fā)生，提高整個電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。

［1］張輝，錢怡.小電流接地系統(tǒng)報(bào)接地信號的判別和處理［J］.中國電力教育，2005（S1）

［2］楊銳.農(nóng)村配電網(wǎng)10 k V線路接地選線探討［J］.云南電力技術(shù)，2012（1）