發(fā)電廠不接地系統(tǒng)故障判別與分析

王萍燕

摘 要：目前，在我國很多發(fā)電廠的低壓配電網(wǎng)中未設置不接地系統(tǒng)的故障保護裝置，這不符合配網(wǎng)自動保護的發(fā)展趨勢。對發(fā)電廠不接地系統(tǒng)的故障原因進行了分析和判別，對不接地系統(tǒng)故障的危害進行了闡述，并對虛假接地現(xiàn)場的類型和處理方法進行了分析。

關鍵詞：發(fā)電廠；不接地系統(tǒng)故障；配電網(wǎng)；放電現(xiàn)象

中圖分類號：TM862.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.158

發(fā)電廠系統(tǒng)多發(fā)的不接地故障通常有多種情況。其中，在我國多發(fā)的不接地故障一般指的是單相斷開故障，尤其是在中小型的發(fā)電廠中此故障頻發(fā)。一般情況下，因外力損壞或設備老化等，在我國很多發(fā)電廠中曾經(jīng)發(fā)生過單相斷電故障，這為發(fā)電廠的經(jīng)濟效益和用戶的使用都造成了很大的影響。在我國，很多發(fā)電廠并沒有配備不接地系統(tǒng)的故障保護裝置，因此，在不接地故障發(fā)生很長時間后才能發(fā)現(xiàn)故障已經(jīng)存在，這與配電網(wǎng)自動化發(fā)展的大趨勢不符。由此可見，如何快速、準確地對不接地故障進行判別是發(fā)電廠當前面臨的主要問題。

1 發(fā)電廠不接地系統(tǒng)故障案例

在我國的發(fā)電廠中，曾發(fā)生多次不接地系統(tǒng)的故障，對發(fā)電廠的經(jīng)濟效益和用戶的使用都造成了很嚴重的影響。我國某10 kV配電廠存在單相接地故障，工作人員在故障檢查的過程中發(fā)現(xiàn)，在2 min的時間內(nèi)，4臺配電柜連續(xù)跳閘，造成了長時間的停機。通過電路和相關設備的檢查發(fā)現(xiàn)，某臺配電柜中存在放電現(xiàn)象，此配電柜的地線已經(jīng)完全燒斷，造成了后續(xù)一系列故障的發(fā)生。因此，此故障屬于典型的單相接地故障，主要是因該電纜在長期使用的過程中受到潮濕、發(fā)熱等因素的影響，導致放電現(xiàn)象頻發(fā)，電纜處于不接地的情況。

2 不接地系統(tǒng)單相接地故障的危害

當接地故障發(fā)生以后，其他非故障線路的電壓會升高。當故障點完全接地時，電壓會不斷增大。此時，系統(tǒng)絕緣設置中的薄弱處有可能發(fā)生擊穿事故，進而造成相間短路。

單相接地故障可能造成互感器內(nèi)部的鐵芯電壓發(fā)生嚴重的飽和現(xiàn)象，進而導致電壓互感器因超負荷運轉(zhuǎn)而發(fā)生燒毀事故。這會對二次回路以及保護性的自動裝置造成不良影響。當接地故障發(fā)生以后，其他非故障線路的電壓將會升高，可能會升至線電壓。這種情況發(fā)生后，可能導致電壓互感器發(fā)生熔斷的現(xiàn)象，繼而導致二次保護系統(tǒng)誤判故障發(fā)生的原因，并將其當作系統(tǒng)失壓事故處理，進而錯誤啟動快切裝置。

如果不接地事故的故障點產(chǎn)生間歇性電弧時，則其相對電壓值可能會因其他原因大幅增加。這種情況會對設備整體及絕緣設置造成不良影響，進而對系統(tǒng)的安全運行造成影響。

3 發(fā)電廠系統(tǒng)故障判別的方法

3.1 電壓互感器故障

當電壓互感器發(fā)生故障時，常發(fā)生高壓側(cè)斷線或熔斷件熔斷現(xiàn)象。這種故障一般會導致電壓降低，但系統(tǒng)電壓指示卻不為0，其他非故障地區(qū)電壓仍為正常，進而導致絕緣監(jiān)察電壓發(fā)出接地信號。在處理該故障的過程中，需要先斷開二次電源小開關，從而使保護裝置斷開運行，并對電壓互感器進行相應的檢查和處理。該處理方法比較簡單，主要可通過更換高壓側(cè)斷線或熔斷器使系統(tǒng)恢復正常。

3.2 空載母線未發(fā)生不接地故障

在空載母線在經(jīng)過變壓器充電的過程中，有可能發(fā)生鐵磁諧振過電壓。此外，由于進線開關的三相同時合閘會產(chǎn)生不同步運行的情況，進而因移位現(xiàn)象而造成電壓不平衡，導致接地信號發(fā)出。排除這種故障的方法非常簡單，只需要對母線和其連接設備進行檢查，并在投入1臺變壓器后這種故障便會消失。

3.3 零序電流互感器發(fā)生故障

這種情況一般是因電纜屏蔽線在走線過程中，利用了零序電流互感器布置的線路穿出接地，進而在安裝接線的過程中發(fā)生錯誤，引發(fā)故障。在發(fā)電廠各項設備負載正常運行的過程中，如果因電容不對稱的現(xiàn)象而導致零序電流產(chǎn)生時，或因外部電流經(jīng)過零序電流互感器而流向接地點時，其產(chǎn)生的電流未相互抵消，則這些電流會導致繼電器產(chǎn)生誤判行為。

4 發(fā)電廠不接地系統(tǒng)故障的應對措施

雖然以當前的科技水平無法做到從根本上杜絕不接地故障的產(chǎn)生，但仍可通過多種多樣的方法和措施降低故障發(fā)生的概率：①做好日常工作，預防事故的發(fā)生。工作人員和管理人員應在日常工作中定期對配電線路、導線以及絕緣子等各種設備的運行情況進行檢查，保證其正常運行和良好使用，預防事故的發(fā)生。②對于配電電纜、開關以及互感器等設備，應按照固定的周期進行絕緣測試檢查，對檢查不合格或存在故障的設備應及時更換。③對于發(fā)電廠的外圍設備或易發(fā)生故障的設備，應加強日常檢查的力度，對其進行定期維護，以延長其使用壽命。④對于經(jīng)常發(fā)生故障的區(qū)域，發(fā)電廠的檢修人員應對設備檢修或絕緣監(jiān)察的周期進行適當調(diào)整，從而加大檢查力度，縮短檢修時間，保證在故障發(fā)生之前排除安全隱患。⑤發(fā)電廠出現(xiàn)小電流電網(wǎng)故障時，雖然系統(tǒng)整體仍能正常運行，但相關維修人員和管理人員應盡快檢修，防止事故擴大，以免造成更大的損失。同時，發(fā)電廠的維修人員要在實際工作中不斷提高自身的技術水平，在事故發(fā)生之后，應按照相關規(guī)定操作，有效分析、判斷故障。

5 結束語

在本文中，筆者分析了發(fā)電廠不接地故障的相關案例，介紹了不接地故障產(chǎn)生的原因和處理方法等，說明了不接地故障對發(fā)電場系統(tǒng)的危害，研究了不接地系統(tǒng)故障的判別方法，并討論了發(fā)電廠不接地系統(tǒng)故障所采取的解決措施，即通過多檢查、早預防的方式防止故障的發(fā)生，從而保障發(fā)電廠的順利運行和用戶的使用安全。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕