電力系統(tǒng)按中性點(diǎn)接地方式不同,分為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)(包括中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地)、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)(包括中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地)兩種。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)稱為大接地電流系統(tǒng)。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)稱為小接地電流系統(tǒng)。小接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,應(yīng)迅速查找故障點(diǎn),爭取在未發(fā)展成兩相接地短路故障前將其切除,以免擴(kuò)大事故。
一、故障的特點(diǎn)
小接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,由于線電壓的大小和相位不變,系統(tǒng)電壓的對稱性沒被破壞,而且系統(tǒng)的絕緣又是按線電壓設(shè)計(jì)的,因此允許短時間運(yùn)行而不立即切除故障,帶接地故障運(yùn)行時間一般允許接地運(yùn)行不超過2h,這主要是受電壓互感器和消弧線圈帶接地允許運(yùn)行時間的限制。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)有接地故障時,一般規(guī)定消弧線圈可運(yùn)行2h,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視消弧裝置PT斷線、弧光接地、消弧線圈的上層油溫不超過85°C(最高限值95°C)等經(jīng)消弧線圈相關(guān)接地的信息。
二、故障的原因及危害
1、故障的原因
設(shè)備絕緣不良,如老化、受潮、絕緣子破裂、表面臟污等,發(fā)生擊穿接地;小動物、鳥類及外力破壞;線路斷線、惡劣天氣,如雷雨、大風(fēng)等、人員過失等。
2、故障的危害
1)由于非故障相對地電壓升高(完全接地時升至線電壓),系統(tǒng)中的絕緣薄弱點(diǎn)可能擊穿,造成短路故障。
2)故障相的接地電容電流等于正常時一相對地電容電流的3倍;故障點(diǎn)產(chǎn)生的電弧,會燒壞設(shè)備并可能發(fā)展成相間短路。
3)故障點(diǎn)產(chǎn)生間隙性電弧時,在一定條件下,產(chǎn)生串聯(lián)諧振過電壓,其值可達(dá)相電壓的2.5~3倍,對系統(tǒng)絕緣危害很大。
三、故障的現(xiàn)象
1 、“10kV(接地較頻繁)、(35kV)I或II段母線接地”發(fā)信號。
2 、電壓表指示
1)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生完全接地故障時,接地相電壓表指示為零,其他兩相對地電壓表指示升高√3倍,線電壓表指示正常,此時電壓互感器開口三角形有100V輸出電壓。
2)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不完全接地故障時,接地相電壓表指示減小,低于相電壓,其他兩相對地電壓表指示增加,大于相電壓,線電壓表指示正常,此時電壓互感器開口三角形有0~100V輸出電壓。正常情況開口三角電壓為0V。
3)穩(wěn)定性接地時,電壓表指示無擺動;若指示不停擺動,觀察相、線電壓、3U0電壓無明顯無變化,一般3U0電壓無法撲捉,則為間歇性接地。
3 、發(fā)生弧光接地產(chǎn)生過電壓時,非故障相電壓很高,電壓互感器高壓保險可能熔斷,甚至可能會燒壞電壓互感器。
四、故障的判斷
在某些情況下,系統(tǒng)的絕緣沒有損壞,而因其它原因產(chǎn)生某些不對稱狀態(tài),例如電壓互感器高壓保險一相熔斷、用變壓器對空載母線合閘充電、諧振過電壓等,可能報出接地信號,在處理過程中應(yīng)注意加以區(qū)分判斷。
1 、電壓互感器一相高壓保險熔斷,報出接地信號。
單相接地故障時,故障相對地電壓降低,非故障相對地電壓升高,線電壓不變,而電壓互感器一相高壓保險熔斷時,對地電壓一相降低,另兩相電壓不變,線電壓指示則會降低。
2 、用變壓器對空載母線合閘充電時,開關(guān)三相合閘不同期,三相對地電容不平衡,使中性點(diǎn)發(fā)生位移,三相電壓不對稱,報出接地信號。
這種情況是在操作時發(fā)生的,只要檢查母線及連接設(shè)備無異常,即可判定。投入一條線路或投入一臺所用變,接地信號即可消失。
3 、在合空載母線時,可能發(fā)生鐵磁諧振過電壓,報出接地信號。
電壓表一相、兩相、三相指示會超過線電壓或以低頻擺動,表針會打到頭??煞譃榛ㄖC振、高頻諧振、分頻諧振三種。
1)基波諧振
一相電壓低但不為零,兩相電壓高,超過線電壓,表針打到頭?;騼上嚯妷旱偷粸榱?,一相電壓高,表針打到頭。
2)高頻諧振
三相電壓同時升高,遠(yuǎn)超過線電壓,表針打到頭。也可能一相電壓上升,高于線電壓,表針打到頭,另兩相電壓下降。
3)分頻諧振
三相電壓依次升高,并超過線電壓,表針打到頭,三相表計(jì)在同范圍內(nèi)低頻擺動。
五、故障的查找處理
小接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,應(yīng)記錄接地的時間和相別及絕緣監(jiān)察電壓指示異常情況,接地故障持續(xù)5min后不消失,認(rèn)定為永久性接地故障,匯報調(diào)度。根據(jù)信號、電壓表計(jì)指示、天氣、運(yùn)行方式及系統(tǒng)操作等情況來判斷故障。
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、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)。對于變電站,分網(wǎng)就是將母線采取母聯(lián)分段方式運(yùn)行??s小范圍,找出仍有接地信號的一段母線。
3、檢查站內(nèi)設(shè)備
確定故障范圍后,應(yīng)對故障范圍以內(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)部分有無損壞、放電閃絡(luò),設(shè)備上有無落物、小動物及外力破壞現(xiàn)象,各引線有無斷線接地,檢查互感器、避雷器、電纜頭等有無擊穿損壞、異常聲響等。
六、查找故障時的注意事項(xiàng)
1、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)刀閘等斷路器外側(cè)的設(shè)備有故障。應(yīng)匯報調(diào)度,轉(zhuǎn)移負(fù)荷后,斷開斷路器隔離故障。拉開故障設(shè)備的兩側(cè)隔離開關(guān),匯報上級有關(guān)領(lǐng)導(dǎo),做好安全措施,等待修試人員檢修故障設(shè)備。
2、故障點(diǎn)只能用隔離開關(guān)隔離
此時絕對不能用隔離開關(guān)拉開接地故障和線路負(fù)荷電流。應(yīng)匯報調(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),再用斷路器斷開故障點(diǎn)。
1)雙母線接線,可將故障設(shè)備倒至單獨(dú)一條母線上,使其和母聯(lián)斷路器串聯(lián)運(yùn)行,用母聯(lián)斷路器斷開故障點(diǎn),再斷開故障設(shè)備斷路器,拉開其兩側(cè)隔離開關(guān),匯報上級有關(guān)領(lǐng)導(dǎo),做好安全措施,等待修試人員檢修故障設(shè)備。
2)有旁母的接線,可用倒旁母運(yùn)行,轉(zhuǎn)移負(fù)荷并轉(zhuǎn)移故障點(diǎn)的方法,用斷路器隔離故障點(diǎn)。
3)不能倒運(yùn)行方式時,可用人工接地法,轉(zhuǎn)移接地故障點(diǎn)后,用斷路器隔離故障點(diǎn)。
4)故障點(diǎn)在母線上。檢查發(fā)現(xiàn)隔離點(diǎn)在母線上,無法隔離,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。
5)檢查站內(nèi)設(shè)備未發(fā)現(xiàn)異常。匯報調(diào)度,利用瞬停的方法查出有故障線路。依次短時斷開故障所在母線上各出線斷路器,并監(jiān)視接地信息、絕緣監(jiān)察電壓表的指示,如果在斷開某一回路斷路器時,接地信號消失、絕緣監(jiān)察電壓表的指示恢復(fù)正常,就可確定該線路上有接地故障。
七、處理故障時的注意事項(xiàng)
1 、有重合閘裝置的斷路器,拉路尋找時,應(yīng)利用重合閘裝置進(jìn)行選線。
2 、系統(tǒng)接地時,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,室內(nèi)不得接近故障點(diǎn)4m以內(nèi),室外不得接近故障8m以內(nèi)。隨時監(jiān)視遠(yuǎn)動裝置,保證“四遙”正確性和完好性,即遙測、遙信、遙控、遙調(diào)。
3 、無人值班變電站所有運(yùn)行設(shè)備的“就地/遠(yuǎn)控”開關(guān)應(yīng)切至“遠(yuǎn)控”位置。
4 、用“瞬停法“查故障線路,無論線路上有無故障,均應(yīng)立即合上。
5 、系統(tǒng)帶接地故障運(yùn)行一般不超過2h,在此期間,嚴(yán)密監(jiān)視電壓互感器運(yùn)行狀況。發(fā)現(xiàn)故障或嚴(yán)重異常,應(yīng)斷開故障線路。
6 、如在大風(fēng)、雷雨天氣,系統(tǒng)頻繁地瞬間接地,可將不重要的、經(jīng)常出故障的、絕緣水平不高、分支多的線路停電10~20min。若觀察不再出現(xiàn)瞬間接地,待風(fēng)雨停后再試送電。
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