小電流接地系統(tǒng)單相接地故障處理.doc

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行業(yè)資料：________ 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障處理 單位：______________________ 部門(mén)：______________________ 日期：______年_____月_____日 第 1 頁(yè) 共 11 頁(yè) 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障處理 小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于線電壓的大小和相位不變（仍對(duì)稱），而且系統(tǒng)的絕緣又是按線電壓設(shè)計(jì)的，因此允許短時(shí)間運(yùn)行而不立即切除故障，帶接地故障運(yùn)行時(shí)間，一般10kV、35kV線路允許接地運(yùn)行不超過(guò)2h，這主要是受電壓互感器和消弧線圈帶接地允許運(yùn)行時(shí)間的限制。 1接地故障的判斷 電壓互感器一相高壓保險(xiǎn)熔斷，報(bào)出接地信號(hào)。 區(qū)分依據(jù)：接地故障時(shí)，故障相對(duì)地電壓降低，非故障相對(duì)地電壓升高，線電壓不變，而電壓互感器一相高壓保險(xiǎn)熔斷時(shí)，對(duì)地電壓一相降低，另兩相電壓不變，線電壓指示則會(huì)降低。 用變壓器對(duì)空載母線合閘充電時(shí)，斷路器三相合閘不同期，三相對(duì)地電容不平衡，使中性點(diǎn)發(fā)生位移，三相電壓不對(duì)稱，報(bào)出接地信號(hào)。 區(qū)分依據(jù)：這種情況在操作時(shí)發(fā)生，只要檢查母線及連接設(shè)備無(wú)異常，即可判定。投入一條線路或投入一臺(tái)所用變，接地信號(hào)即可消失。 系統(tǒng)中三相參數(shù)不對(duì)稱，消弧線圈的補(bǔ)償度調(diào)整不當(dāng)，在倒運(yùn)行方式操作時(shí)，報(bào)出接地信號(hào)。 區(qū)分依據(jù)：這種情況多發(fā)生在系統(tǒng)中有倒運(yùn)行方式操作時(shí)。經(jīng)匯報(bào)調(diào)度，在相互取得聯(lián)系時(shí)，可以了解到?？上然謴?fù)原運(yùn)行方式，將消弧線圈停電調(diào)整分接頭，然后投入，再進(jìn)行倒運(yùn)行方式操作。 在合空載母線時(shí)，可能發(fā)生鐵磁諧振過(guò)電壓，報(bào)出接地信號(hào)。 區(qū)分依據(jù)：電壓表有一相、兩相、三相指示會(huì)超過(guò)線電壓或以低頻擺動(dòng)，表針會(huì)打到頭?？煞譃榛ㄖC振、高頻諧振、分頻諧振三種。 2單相接地故障的查找處理方法 2.1判明故障性質(zhì)和相別 根據(jù)接地故障的判斷所述依據(jù)，首先判明故障性質(zhì)和相別，待確定為接地故障后，采取措施，進(jìn)行查找處理。 2.2分網(wǎng)運(yùn)行縮小范圍 分網(wǎng)運(yùn)行包括系統(tǒng)分網(wǎng)運(yùn)行和變電站內(nèi)分網(wǎng)運(yùn)行，系統(tǒng)的分網(wǎng)應(yīng)在調(diào)度統(tǒng)一指揮下進(jìn)行，并考慮各部分之間功率平衡、繼電保護(hù)的相互配合、消弧線圈的補(bǔ)償度是否適當(dāng)。對(duì)于變電站，分網(wǎng)就是將母線分段運(yùn)行，縮小范圍，找出仍有接地信號(hào)的一段母線。 2.3檢查站內(nèi)設(shè)備 確定故障范圍后，應(yīng)對(duì)故障范圍以內(nèi)的站內(nèi)一次設(shè)備進(jìn)行全面的外部巡視檢查。主要檢查設(shè)備瓷質(zhì)部分有無(wú)損壞、放電閃絡(luò)，設(shè)備上有無(wú)落物、小動(dòng)物及外力破壞現(xiàn)象，各引線有無(wú)斷線接地，檢查互感器、避雷器、電纜頭等有無(wú)擊穿損壞等。 2.4檢查站內(nèi)設(shè)備故障處理 故障點(diǎn)可以用斷路器隔離。檢查發(fā)現(xiàn)電流互感器、出線穿墻套管、出線避雷器、電纜頭、耦合電容器、線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)等斷路器外側(cè)的設(shè)備有故障。應(yīng)匯報(bào)調(diào)度，轉(zhuǎn)移負(fù)荷后，斷開(kāi)斷路器隔離故障。拉開(kāi)故障設(shè)備的兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，匯報(bào)上級(jí)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，做好安全措施，等待修試人員檢修故障設(shè)備。 故障點(diǎn)只能用隔離開(kāi)關(guān)隔離。此時(shí)絕對(duì)不能用隔離開(kāi)關(guān)拉開(kāi)接地故障和線路負(fù)荷電流。應(yīng)匯報(bào)調(diào)度，根據(jù)本站一次系統(tǒng)主接線及運(yùn)行方式，利用倒運(yùn)行方式將故障點(diǎn)隔離。對(duì)不能倒運(yùn)行方式的，可用人工接地法轉(zhuǎn)移故障點(diǎn)，再用斷路器斷開(kāi)故障點(diǎn)。 故障點(diǎn)在母線上。檢查發(fā)現(xiàn)隔離點(diǎn)在母線上，無(wú)法隔離，應(yīng)將隔離母線停電檢修，雙母線接線的，可將全部負(fù)荷倒至另一條母線上供電，其它情況，應(yīng)先將用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移，再進(jìn)行停運(yùn)母線。2.5檢查站內(nèi)設(shè)備未發(fā)現(xiàn)異常 匯報(bào)調(diào)度，利用瞬停的方法查出故障線路，確定帶接地故障的線路。 以上是對(duì)有人值班變電站發(fā)生小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的處理，隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平不斷提高，遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)快速發(fā)展，以及電氣設(shè)備更新?lián)Q代，越來(lái)越多的變電站實(shí)行無(wú)人值守。石嘴山供電局除了四座220kV變電站外，其余所有110kV及以下電壓變電站均實(shí)行無(wú)人值守。對(duì)于無(wú)人值守變電站，當(dāng)發(fā)生小電流接地系統(tǒng)單相接地故障時(shí)，根據(jù)調(diào)度工作站語(yǔ)音報(bào)出的遠(yuǎn)動(dòng)告警信息和遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)所顯示遙測(cè)值的變化，做出準(zhǔn)確的判斷。查找處理的方法在具體處理過(guò)程中與有人值班變電站的處理方法有許多不同之處。主要區(qū)別在判明故障的性質(zhì)、相別后，通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)遙控操作，在分網(wǎng)運(yùn)行縮小故障范圍的基礎(chǔ)上，利用“瞬停法”查找出接地故障的線路。 發(fā)生單相接地故障時(shí)，通過(guò)調(diào)度工作站遠(yuǎn)動(dòng)告警信號(hào)和遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)所顯示電壓值，記錄接地的時(shí)間和相別，以及遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)所顯示電壓遙測(cè)值，待接地故障持續(xù)5min后不消失，根據(jù)運(yùn)行方式、天氣狀況、系統(tǒng)操作、遠(yuǎn)動(dòng)告警信號(hào)、遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)所顯示電壓遙測(cè)值，以及遠(yuǎn)動(dòng)、通信、保護(hù)等班組當(dāng)天工作情況，做出判斷，進(jìn)行查找處理。 ?判明故障的性質(zhì)、相別。 ?分網(wǎng)運(yùn)行縮小范圍。 ?利用“瞬停法”查找出有接地故障的線路。 對(duì)在接地故障母線上供電的重要負(fù)荷，在運(yùn)用遠(yuǎn)控拉路選線時(shí)，應(yīng)先通知各供電分局值班人員和重要用戶。 3查找處理過(guò)程中的特殊情況 遇有其它斷路器跳閘可強(qiáng)送一次。 消弧線圈有故障，應(yīng)先投入備用變壓器，將變壓器停運(yùn)后，拉開(kāi)消弧線圈隔離開(kāi)關(guān)（將變壓器重新投入運(yùn)行），或先切除故障線路，再拉開(kāi)消弧線圈隔離開(kāi)關(guān)。嚴(yán)禁在有接地故障時(shí)，拉合消弧線圈隔離開(kāi)關(guān)。 當(dāng)某一出線跳閘，同時(shí)出現(xiàn)接地信號(hào)，一般是由于兩條出線不同相接地，但只有一回出線斷路器跳閘，而另一回出線仍然接地的緣故。此時(shí)，發(fā)生故障線路不再?gòu)?qiáng)送，按照接地選線序位表，尋找接地線路。 系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，同時(shí)有兩條出線斷路器跳閘，跳閘后，接地現(xiàn)象消失，一般判斷為兩條出線異相接地短路，應(yīng)輪流強(qiáng)送斷路器，鑒別永久性接地點(diǎn)，將非接地線路投入運(yùn)行。如果兩點(diǎn)永久性接地，可強(qiáng)送較重要的線路。如兩條線路都很重要，可倒至不同母線上，將母線分段運(yùn)行。 4查找處理單相接地故障時(shí)的注意事項(xiàng) 有重合閘裝置的斷路器，拉路尋找時(shí)，應(yīng)利用重合閘裝置進(jìn)行選線。 有人值班變電站和無(wú)人值班變電站，在拉路選線時(shí)，均應(yīng)至少兩人進(jìn)行操作。系統(tǒng)接地時(shí)，檢查站內(nèi)設(shè)備，應(yīng)穿絕緣靴，接觸設(shè)備外殼、構(gòu)架及操作，應(yīng)戴絕緣手套。發(fā)現(xiàn)明顯接地時(shí)，室內(nèi)不得接近故障點(diǎn)4m以內(nèi)，室外不得接近故障點(diǎn)8m以內(nèi)。 隨時(shí)監(jiān)視遠(yuǎn)動(dòng)裝置，保證“四遙”正確性和完好性，即遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)。發(fā)生接地故障，如遠(yuǎn)動(dòng)裝置異常，應(yīng)立即通知操作隊(duì)值班員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。 無(wú)人值班變電站所有運(yùn)行設(shè)備的“就地/遠(yuǎn)控”開(kāi)關(guān)應(yīng)切至“遠(yuǎn)控”位置。 有“瞬停法”查故障線路，無(wú)論線路上有無(wú)故障，均應(yīng)立即合上。 小電流接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障，在處理過(guò)程中，一定要及時(shí)發(fā)現(xiàn)（尤其無(wú)人值班變電站），判斷準(zhǔn)確，處理果斷。防止發(fā)生另一相接地，或不同線路不同相接地，形成相間接地短路，造成出線斷路器或母線斷路器跳閘的事故，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 第 6 頁(yè) 共 11 頁(yè) 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障檢測(cè)技術(shù) 1引言 電力系統(tǒng)的接地處理方式主要有直接接地，電抗接地，低阻接地，高阻接地，諧振接地(又稱消弧線圈接地)和不接地。前三種稱為大電流接地系統(tǒng)，后三種稱為小電流接地系統(tǒng)。我國(guó)3～66kV電力系統(tǒng)大多數(shù)采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式，即為小電流接地系統(tǒng)，該系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)生單相接地故障時(shí)，并不破壞系統(tǒng)電壓的對(duì)稱性，且故障電流值較小，不影響對(duì)用戶的連續(xù)供電，系統(tǒng)可運(yùn)行1～2h。但長(zhǎng)期運(yùn)行，由于非故障的兩相對(duì)地電壓升高1.732倍，可能引起絕緣的薄弱環(huán)節(jié)被擊穿，發(fā)展成為相間短路，使事故擴(kuò)大，影響用戶的正常用電。同時(shí)，弧光接地還會(huì)引起全系統(tǒng)過(guò)電壓，進(jìn)而損壞設(shè)備，破壞系統(tǒng)安全運(yùn)行。因此，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，必須及時(shí)找到故障線路予以切除。 2目前的檢測(cè)方法及存在的問(wèn)題 (1)絕緣監(jiān)察裝置利用接于公用母線的三相五柱式電壓互感器，其一次線圈均接成星形，附加二次線圈接成開(kāi)口三角形。接成星形的二次線圈供給絕緣監(jiān)察用的電壓表、保護(hù)及測(cè)量?jī)x表。接成開(kāi)口三角形的二次線圈供給絕緣監(jiān)察繼電器。系統(tǒng)正常時(shí)，三相電壓正常，三相電壓之和為零，開(kāi)口三角形的二次線圈電壓為零，絕緣監(jiān)察繼電器不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，開(kāi)口三角形的二次端出現(xiàn)零序電壓，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出系統(tǒng)接地故障的預(yù)告信號(hào)。 這是以前常規(guī)變電所使用最多、應(yīng)用最廣泛的絕緣監(jiān)察裝置，其優(yōu)點(diǎn)是投資小，接線簡(jiǎn)單、操作及維護(hù)方便。其缺點(diǎn)是只發(fā)出系統(tǒng)接地的無(wú)選擇預(yù)告信號(hào)，不能準(zhǔn)確判斷發(fā)生接地的故障線路，運(yùn)行人員需要通過(guò)推拉分割電網(wǎng)的試驗(yàn)方法才能進(jìn)一步判定故障線路，影響了非故障線路的連續(xù)供電，不能滿足日益發(fā)展的城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)對(duì)供電可靠性的要求。基于上述原因，我國(guó)從50年代末就開(kāi)始研制小電流接地自動(dòng)選線裝置，提出了多種選線方法，并開(kāi)發(fā)出了相應(yīng)的各種裝置。 (2)各種選線原理分析： ①穩(wěn)態(tài)分量法。穩(wěn)態(tài)分量法又分為零序電流比幅法，零序電流相對(duì)相位法，以及群體比幅比相法。 零序電流比幅法利用的是流過(guò)故障元件的零序電流在數(shù)值上等于所有非故障元件的對(duì)地電容電流之和，即故障線路上的零序電流最大，所以只要通過(guò)比較零序電流幅值大小就可以找出故障線路。但這種方法不能排除TA不平衡的影響，受線路長(zhǎng)短、系統(tǒng)運(yùn)行方式及過(guò)渡電阻大小的影響，且系統(tǒng)中可能存在某條線路的電容電流大于其它所有線路電容電流之和的情況，裝置易發(fā)生誤動(dòng)，不適用于經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)。 零序電流相對(duì)相位法是利用故障線路零序電流與非故障線路零序電流流動(dòng)方向相反的特點(diǎn)，分別從線路流向母線或由母線流向線路，就可以找出故障線路。但這種方法在線路較短，零序電壓、零序電流值較小時(shí)，相位判斷困難，不能適用于諧振接地時(shí)完全補(bǔ)償、過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行方式。群體比幅比相法是綜合利用零序電流比幅法和零序電流相對(duì)相位法，先進(jìn)行零序電流比較，選出幾個(gè)較大的作為侯選，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相位比較，選出方向與其它不同的，即為故障線路。該方法在一定程度上解決了前兩種方法存在的問(wèn)題，但同樣不能排除TA不平衡及過(guò)渡電阻大小的影響，以及相位判斷的死區(qū)，仍不適用于經(jīng)消弧線圈接地的小電流系統(tǒng)。 ②諧波分量法。諧波分量法分為5次諧波大小和方向，各次諧波平方和等方法。 5次諧波大小和方向法，當(dāng)單相接地故障時(shí)，由于故障點(diǎn)、線路設(shè)備的非線性影響，在故障電流中存在著諧波信號(hào)，其中以5次諧波為主。經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的消弧線圈是按照基波計(jì)算的，消弧線圈相當(dāng)于處于開(kāi)路狀態(tài)。可忽略消弧線圈對(duì)5次諧波產(chǎn)生的補(bǔ)償效果。再利用5次諧波電容電流的群體比幅比相法，就可以解決經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的選線問(wèn)題。但故障電流中5次諧波含量較小(小于故障電流10%)，且受TA不平衡電流和過(guò)渡電阻的影響，選線的準(zhǔn)確度也不是很穩(wěn)定。 各次諧波平方和方法是將3、5、7等諧波分量求和，再根據(jù)諧波理論進(jìn)行選線。雖然能在一定程度上克服單次諧波信號(hào)小的缺點(diǎn)，但不能從根本上解決問(wèn)題。 ③利用接地故障暫態(tài)過(guò)程的選線法(即暫態(tài)分量法)。暫態(tài)分量法可分為首半波法和基于小波分析法。 首半波法是基于接地發(fā)生在相電壓接近最大瞬間這一假設(shè)，此時(shí)故障相電容電荷通過(guò)故障相線路向故障點(diǎn)放電，故障線路分布電容和分布電感具有衰減特性，該電流不經(jīng)過(guò)消弧線圈，所以暫態(tài)電感電流的最大值相應(yīng)于接地故障發(fā)生在相電壓經(jīng)過(guò)零瞬間，而故障發(fā)生在相電壓接近于最大值瞬間時(shí)，暫態(tài)電感電流為零。此時(shí)的暫態(tài)電容電流比電感電流大得多。利用故障線路暫態(tài)零序電流和電壓首半波的幅值和方向均與正常情況不同的特點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)選線。但這種方法存在前提條件是故障需發(fā)生在相電壓接近最大值瞬間，不利于在具體工程中實(shí)施。 基于小波分析法是利用小波分析可對(duì)信號(hào)進(jìn)行精確分析，特別是對(duì)暫態(tài)突變信號(hào)和微弱信號(hào)的變化比較敏感，能可靠地提取出故障特征。小波變換是把一個(gè)信號(hào)分析成不同尺度和位置的小波之和，利用合適的小波和小波基對(duì)暫態(tài)零序電流的特征分量進(jìn)行小波變換后，易看出故障線路上暫態(tài)零序電流特征分量的幅值包絡(luò)線高于非故障線路，且其特征分量的相位也與非故障線路相反，這樣就構(gòu)造出利用暫態(tài)信號(hào)進(jìn)行接地選線的判據(jù)。但電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行是復(fù)雜多變的，需綜合分析母線零序電壓和各出線零序電流的小波變換參數(shù)，才有助于對(duì)故障線路的準(zhǔn)確選線判斷。 ④接地選線和消弧線圈自動(dòng)補(bǔ)償一體化的選線方法。 ⑤為降低單相接地電容電流過(guò)大造成的各種危害，在配電網(wǎng)的中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈，消弧線圈的電感電流補(bǔ)償了單相接地電容電流，卻使以群體比幅比相法的接地選線裝置喪失了選線作用。近幾年，雖然有針對(duì)中性點(diǎn)消弧線圈接地而發(fā)展的選線裝置，但由于采集單相接地信號(hào)很困難，在實(shí)用中誤判率較高。采用微機(jī)控制和動(dòng)態(tài)改變接地電感，可解決補(bǔ)償和選線的矛盾。在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，微機(jī)控制器先根據(jù)檢測(cè)到的零序電壓和零序電流的大小及方向，確認(rèn)為單相接地時(shí)，使消弧線圈感抗很大遠(yuǎn)離全補(bǔ)償，感性電流很小，對(duì)單相接地電容電流影響很小，對(duì)選線沒(méi)有影響，待裝置確認(rèn)了單相接地故障線路并記憶保存后，裝置再進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，使脫諧度不超過(guò)5%。 第 10 頁(yè) 共 11 頁(yè) 行業(yè)資料 本文至此結(jié)束，感謝您的瀏覽! （資料僅供參考） 下載修改即可使用 第 11 頁(yè) 共 11 頁(yè)