昆鋼6kv供電系統(tǒng)接地故障的判斷和處理

楊磊　譚開雨

摘 要：本篇論文結(jié)合昆鋼6kV供電系統(tǒng)的實際運行情況，闡述本系統(tǒng)在接地時發(fā)生的現(xiàn)象、分析接地時各參數(shù)的變化情況及危害情況，為系統(tǒng)在接地時的判斷、處理提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：接地故障；判斷；查找

引言

昆鋼6kv供電系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地時允許繼續(xù)運行不超過2小時。但系統(tǒng)接地運行會影響線路絕緣受到損壞，所以及時判斷并及時進(jìn)行處理是保證供電系統(tǒng)安全可靠運行的必要保證。

1系統(tǒng)運行方式

昆鋼供電系統(tǒng)為五總降兩路220KV進(jìn)線電源，供電給三臺120MVA的三繞組變壓器（即用二備一），中壓繞組110KV出線作為四總降、板帶變、棒材變進(jìn)線電源，低壓繞組35KV轉(zhuǎn)供給鐵前變電站、六高爐豉風(fēng)站和西麟水泥廠，四總降三臺63MVA變壓器（用二備一），中壓側(cè)35KV轉(zhuǎn)供氧氣廠變電站、三總降、線棒變，低壓側(cè)6KV系統(tǒng)直接供電給煉鐵區(qū)用戶。鐵前變、西麟水泥廠、三總降、線棒變、氧氣廠變電站都是兩路35KV受電電源經(jīng)25MVA或者20MVA的變壓器變?yōu)?KV供電系統(tǒng)直接供電給用戶，棒材變?yōu)閮陕?10KV受電電源經(jīng)25MVA的變壓器變?yōu)?KV供電系統(tǒng)直接供電給用戶。6kV供電系統(tǒng)的鐵前變、四總降、三總降、線棒變、曲麟水泥廠、棒材變6KV母線電壓互感器接線均為Y0/Y0/Δ。

2電力系統(tǒng)中性點及其接地方式

昆鋼供電系統(tǒng)中性點不接地的6KV系統(tǒng)，在多年的運行過程中，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，絕緣監(jiān)察裝置能及時報出接地信號，但電壓互感器高壓保險一相熔斷、中性點位移、弧光過電壓接地、間歇性接地等故障時，絕緣監(jiān)察裝置也會報出接地信號，如果不仔細(xì)根據(jù)絕緣監(jiān)察電壓表指示的相電壓和線電壓分析判斷故障性質(zhì)，故障相別，往往造成不能及時準(zhǔn)確處理好接地故障。下面具體討論系統(tǒng)報出接地信號的幾種常見故障類型：

2.1中性點不接地系統(tǒng)的優(yōu)點

當(dāng)中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生一相（完全）接地時，故障相對地電壓等于零，中性點對地電壓變?yōu)橄嚯妷?，未故障兩相的對地電壓升高倍為線電壓，各相間電壓大小和相位仍然不變，三相系統(tǒng)的平衡沒有遭到破壞，因此可以繼續(xù)運行一段時間，這便是這種系統(tǒng)的最大優(yōu)點。

2.2中性點直接接地系統(tǒng)

對低壓系統(tǒng)來說，中性點接地與不接地，對人身安全是有差別的。中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生一相接地時，人接觸其它兩完好相中的任一相時，感受的電壓就是中性點直接接地系統(tǒng)在同樣故障下的電壓的1.73倍。

2.3中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)（電壓較高，接地電流大于10A時采用）

消弧線圈的工作原理：當(dāng)35kv系統(tǒng)接地時的電容電流大于或等于10A，當(dāng)10kv系統(tǒng)接地時電容電流大于或等于30A時，為了使這個接地電流達(dá)到一定值時在接地點產(chǎn)生的電弧易于熄滅，就需要在電力系統(tǒng)某些中性點處裝設(shè)消弧線圈L，以補(bǔ)償接地電容電流。

2.4電力系統(tǒng)中性點不同接地方式的缺點

小電流接地系統(tǒng)的優(yōu)點：可靠性高；缺點：經(jīng)濟(jì)性差，易出現(xiàn)諧振過電壓。

2.5110kv及以上電力系統(tǒng)采用中性點直接接地方式

3kv～10kv電力系統(tǒng)：采用中性點不接地方式；

380v～220v系統(tǒng)：采用中性點直接接地方式；

凡接地電流不超過10A的35kv電力系統(tǒng)，采用中性點不接地方式。

3接地故障的分析判斷

3.1諧振過電壓報出接地信號

如果出現(xiàn)接地信號，而且一相、二相或三相電壓超過線電壓，指針打到滿刻度或三相電壓輪流升高超過線電壓都屬于諧振。處理方法：投、切電容器，或短時斷PT。

3.2系統(tǒng)發(fā)生單相接地（金屬性接地），報出接地信號

中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生一相（完全）接地時，故障相對地電壓等于零，中性點對地電壓變?yōu)橄嚯妷?，未故障兩相的對地電壓升高倍為線電壓。

例如：2010年4月17日，線棒變反映6KV母線接地，，所屬用戶均有反映，故障原因：線棒變6KVⅡ段母線出線72#線C相斷線。這是典型的一相完全接地故障。

3.3電壓互感器高壓保險一相熔斷，報出接地信號

兩種情況下，母線絕緣監(jiān)察電壓表的指示都發(fā)生變化，如不注意區(qū)分，往往會造成誤判斷。

例：2010年7月12日，線捧變反映6KVⅠ段母線接地，UA=2.0kv，UB=3.8kv，Uc=3.8kv，UAB=4.0KV，所屬用戶四軋廠也反映6KVⅠ段母線接地，UA=3.9kv，UB=1.7kv，Uc=3.9kv，經(jīng)線棒變和四軋廠當(dāng)值人員仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)報出接地信號的原因是：線棒變電壓互感器A相高壓保險熔斷，四軋廠B相高壓保險熔斷。

3.4中性點位移，報出接地信號

當(dāng)中性點不接地系統(tǒng)的各相對地電容不相等時，即使在正常運行時，中性點的對地電位不再是零，通常這種情況叫做“中性點位移”，即中性點不再是對地電位了。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生多數(shù)是由于架空線路排列不對稱而又換位不完全的緣故。用變壓器對空載母線送電時，三相對地電容不平衡，使中性點位移，三相電壓不對稱，若三相電壓的矢量和超過絕緣監(jiān)察繼電器的動作電壓，就使繼電器動作，報出接地信號。

3.5弧光過電壓接地，報出接地信號

中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，非故障上相電壓最嚴(yán)重時可升高至線電壓。如果接地點產(chǎn)生不穩(wěn)定的間歇電弧，由于電弧間歇性的熄滅和重燃，在電感——電容組成的電路中產(chǎn)生振蕩，而形成過電壓。發(fā)生弧光接地過電壓時，故障相電壓很高（表針打到頭），電壓互感器高壓保險可能熔斷，甚至可能燒壞電壓互感器。

4接地故障的查找處理方法

（1）小電流接地系統(tǒng)，發(fā)生接地故障，報出接地信號時，首先檢查證實絕緣監(jiān)視系統(tǒng)反映正確，接地屬實。應(yīng)根據(jù)信號、表計指示、大氣、運行方式、系統(tǒng)操作等情況，判斷故障性質(zhì)，故障相別。

（2）根據(jù)絕緣監(jiān)察電壓表指示的相電壓和線電壓情況，判斷是否是電壓互感器高壓保險熔斷一相，若是總降壓站高壓保險一相熔斷報出接地信號，熔斷相的相電壓降低，但不為零，另兩相相電壓不變，與熔斷相關(guān)的線電壓降低，與熔斷不相關(guān)的線電壓不變。所屬用戶配電室系統(tǒng)電壓應(yīng)正常，無接地反映。

（3）若線棒變6KV空母線運行時系統(tǒng)報出接地信號，根據(jù)相電壓表指示情況，三相相電壓大小互不相等時，檢查母線及連接設(shè)備無故障后，可認(rèn)為是中性點位移引起，送出幾路出線后接地信號便能恢復(fù)。

（4）根據(jù)總降壓站相電壓表和線電壓表指示，及所屬用戶電壓指示和接地信號情況，判定為系統(tǒng)接地時，應(yīng)判斷故障性質(zhì)是單相接地，弧光過電壓接地還是間歇性接地，判斷接地發(fā)生在哪一段母線，檢查故障段母線及連接設(shè)備無異常后，利用“瞬停法”斷開分支線較多、較長的架空線路，選擇出故障線路。

5總結(jié)

本論文將理論知識同工廠工作中的實際情況相結(jié)合，對昆鋼6kV小電流系統(tǒng)從專業(yè)知識的角度對接地的各種信號進(jìn)行分析和判斷，這將給昆鋼供電系統(tǒng)發(fā)生接地時的查找和判斷提供依據(jù)。

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