淺議35kV系統(tǒng)接地對電力系統(tǒng)的危害

摘要：經(jīng)濟在不斷發(fā)展，城市規(guī)模越來越大，電力系統(tǒng)也越來越發(fā)達，電力系統(tǒng)發(fā)生的故障對人們的生產(chǎn)生活影響也越來越大。我們通過對35kV系統(tǒng)接地對電力系統(tǒng)的危害分析，找到處理35kV系統(tǒng)接地故障的有效方法，從而提高接地保護系統(tǒng)的靈敏性和可靠性，保障電力系統(tǒng)的安全運行。

關(guān)鍵詞：35kV系統(tǒng)；接地；危害

目前來說，單相接地故障是我國電力系統(tǒng)中最容易發(fā)生的故障，它占據(jù)了所有發(fā)生故障的65%。單相接地故障出現(xiàn)的頻率如此之高，主要是由于它無法形成短路回路。35kV單相接地故障由很多因素引起，主要是在下雨天和比較潮濕的天氣狀況下出現(xiàn)，對人們?nèi)粘Ｉ罟╇?、各種電氣設(shè)備的安全使用等方面會產(chǎn)生重大影響，因此我們應(yīng)該認識到單相接地的危害，對故障及時檢測，減少故障帶來的危害。

一、接地故障的危害和特征

我國35kV電力系統(tǒng)是小電流接地系統(tǒng)的重要組成部分，它主要采用兩種接地方式，即中性點不接地和經(jīng)消弧線圈接地[1]。在我國，小電流接地系統(tǒng)有一定優(yōu)越性，因為它可以在單相接地故障發(fā)生時仍然運行1-2小時，從而能夠保證供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。但是，如果電網(wǎng)在單相接地故障發(fā)生的時候仍然保持運行狀態(tài)，會使非接地相對地電壓升高，使電壓互感器容易出現(xiàn)超負荷的現(xiàn)象，從而被燒毀，還可能導(dǎo)致兩相接地引起短路事故的發(fā)生。另外，每個地區(qū)的供電線路各不相同，單相接地電流也會發(fā)生變化，可能會導(dǎo)致弧光接地故障的發(fā)生，使設(shè)備發(fā)生損壞，系統(tǒng)不能安全穩(wěn)定運行。

一般來說，當一相沒有完全接地，也就是說，接地方式是高電阻或者電弧接地的時候，有故障的電壓會出現(xiàn)降低的情況，而沒有故障的電壓則會升高[2]。電壓繼電器能夠發(fā)出有效接地信號的條件是在電壓互感器開口出現(xiàn)整定值，因此發(fā)生接地故障會帶來一定危害。除此之外，由弧光接地引起的系統(tǒng)電壓出現(xiàn)過大的現(xiàn)象會造成設(shè)備的損壞，單相接地不跳閘等現(xiàn)象的發(fā)生也會對電力系統(tǒng)造成影響，使電力系統(tǒng)無法穩(wěn)定安全的運行。

另外一種容易發(fā)生的情況是，有一相電壓是完全接地的，這個時候故障相會出現(xiàn)電壓值是零的情況，此時電壓互感器的電壓數(shù)值就會達到100V。在這個過程中，電壓器就會持續(xù)不斷地發(fā)出接地信號，很容易造成絕緣被擊穿的現(xiàn)象，引起短路等問題，最終影響電網(wǎng)的安全運行。完全接地向量圖如下圖1所示。

圖1 完全接地情況向量圖

在電壓器高壓側(cè)出現(xiàn)斷線等情況時，故障相的指示有可能不為零。但是當比較小的電壓指示出現(xiàn)，其實是非故障相相電壓。另外系統(tǒng)中存在的參數(shù)原件組合會出現(xiàn)不匹配的情況，進而會引起繼電器動作的發(fā)生，最終會使互感器出現(xiàn)35kV電壓值，發(fā)出接地信號。

電力系統(tǒng)中還會容易發(fā)生空載母線虛假接地和間歇性接地等現(xiàn)象。母線接地主要是由母線空載運行引起的，此時會出現(xiàn)三相電壓不平衡從而會發(fā)出接地信號。間歇性接地情況發(fā)生后會出現(xiàn)接地信號間歇性發(fā)送的現(xiàn)象，如果接地信號發(fā)出后，系統(tǒng)的相電壓和線電壓都恢復(fù)正常，那么信號也可以恢復(fù)正常。

關(guān)于35kV系統(tǒng)接地故障的一個典型案例就是在2012年，發(fā)電站35kV母線頻繁受到報警信號，但是相關(guān)工作人員經(jīng)過電力系統(tǒng)檢查并未發(fā)現(xiàn)異常。但是下午四點多再度發(fā)出報警信號時，35kV線路發(fā)生跳閘，發(fā)電機也出現(xiàn)跳閘，進而破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，在事故發(fā)生前應(yīng)該做好安全措施，及時的排查故障。

由此可見，35kV系統(tǒng)接地故障發(fā)生的原因是多種多樣的，線路結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，因此對于故障的處理是比較困難的，需要工作人員的認真負責(zé)和不斷努力。

二、接地故障的處理

1.接地故障的處理要求

造成接地故障的原因非常復(fù)雜，因此我們面對接地故障時應(yīng)該嚴格遵守處理接地故障的要求[3]。第一，工作人員在處理接地故障前應(yīng)該準備充足，做好安全的防范措施，保證在處理故障過程中不會受到傷害。工作人員在處理故障的時候應(yīng)該用專業(yè)的工具進行維修，一定要穿戴好絕緣衣服和絕緣靴等安全防護用品，在發(fā)生故障時室內(nèi)工作人員應(yīng)該保持在故障發(fā)生點4米以上，室外工作人員應(yīng)該保持在故障發(fā)生點8米以上的距離。第二，專業(yè)人員排查故障時應(yīng)該選擇分支比較多、線路比較長以及最容易發(fā)生故障的線路，這樣可以有效減少專業(yè)人員的任務(wù)量，比較方便快捷，一旦工作人員發(fā)現(xiàn)線路出現(xiàn)故障痕跡，都要對該線路進行試拉。第三，如果電壓互感器的高壓側(cè)發(fā)生熔斷器熔斷的現(xiàn)象，工作人員不能用普通的熔斷件進行代替，而是用瓷管熔斷器代替。瓷管熔斷器內(nèi)必須裝有石英砂等物質(zhì)，而且限定它的額定電流為0.5A。第四，消弧線圈不能停止使用。如果在對接地故障進行處理時，消弧線圈的溫升超出了規(guī)定范圍，可以先在接地相進行人工接地，等到接地點被消除之后，我們在停止使用消弧線圈。人工接地法如下圖2所示。

圖2 人工接地法

2.接地故障的處理步驟

在實際處理接地故障時，工作人員應(yīng)該嚴格按照以下步驟進行處理：第一步，一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生接地故障，值班人員應(yīng)該首先迅速做出反應(yīng)，值班人員應(yīng)該及時的復(fù)歸音響并且做好記錄。值班人員還應(yīng)該立即通知調(diào)度人員，讓調(diào)度人員針對故障及時的進行調(diào)度安排。第二步，在調(diào)度人員進行安排后，專業(yè)人員應(yīng)該按照規(guī)范和要求及時的排除故障，尋找發(fā)生故障的根源。如果故障點沒有被及時的發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該進行更細致的檢查，直到發(fā)現(xiàn)真正的故障點為止。第三步，工作人員判定單向接地故障發(fā)生區(qū)域采用的方法是，讓變壓器從并列運行變成分列運行，并且要讓母線分段運行起來。第四步，在對故障點尋找的時候，可以采取改變供電方式，轉(zhuǎn)移多條線路的負荷狀態(tài)等方法，同時要注意，一定要確保母線的無功補償斷路器和空載線路的斷路器都拉開。第五步，如果采用一拉一合的方法對故障點進行尋找，就會起到事半功倍的效果。比如說對某一條線路的斷路器拉開，接地現(xiàn)象出現(xiàn)了消失，那么這條線路很可能就是出現(xiàn)故障的線路，工作人員就可以把結(jié)果匯報給調(diào)度人員，然后就可以做進一步的處理了。另外在對故障進行檢查的時候，一定要詳細認真，對故障線路的設(shè)備也應(yīng)該認真檢查，比如說開關(guān)和短路器等設(shè)備。第六步，在對接地故障處理時，一定要追根溯源，找到發(fā)生故障的根本原因，然后才能對癥下藥，工作人員在進行維修時一定要注意安全，使用符合規(guī)范的維修工具進行維修。

結(jié)語

35kV系統(tǒng)接地故障造成的危害很大，對電力系統(tǒng)的安全運行和人們的日常生活供電都會帶來一定影響。造成故障的原因是多方面的，因此工作人員應(yīng)該具有比較高的專業(yè)知識和文化素養(yǎng)，并且應(yīng)該具有堅持不懈、持之以恒的職業(yè)精神。在實際發(fā)生故障時，運行人員應(yīng)該能夠通過儀表顯示，及時的排除故障。值班人員應(yīng)該及時的作出反應(yīng)，并對運行的相關(guān)規(guī)程和設(shè)備的運行都有一定的了解。調(diào)度人員應(yīng)該根據(jù)實際情況制定合理的計劃，對專業(yè)維修人員合理的調(diào)度。同時檢修人員應(yīng)該采用科學(xué)有效的方法對故障進行檢查和維修，在檢修的過程中還應(yīng)該注意安全。在接地故障發(fā)生時，各工作人員應(yīng)該既要分工明確又要多溝通交流、協(xié)調(diào)合作，這樣才能有效的排除故障，促進整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]王小妮.對35KV系統(tǒng)接地對系統(tǒng)危害的相關(guān)研究分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2012，（30）：313.

[2]郝振興，史曉飛.試論35kV系統(tǒng)接地對系統(tǒng)的危害[J].中國電力教育，2013，（2）：235-236.

[3]王志偉.小電流系統(tǒng)接地故障的分析及處理[J].科技資訊，2009，（6）：111-112.