单相接地故障出现的现象是什么

核心提示单相接地是10kV(35kV)小电流接地系统单相接地,单相接地故障是配电系统最常见的故障,多发生在潮湿、多雨天气。由于树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起的。单相接地不仅影响了用户的正常供电,而且可能产生过电

单相接地是10kV(35kV)小电流接地系统单相接地,单相接地故障是配电系统最常见的故障,多发生在潮湿、多雨天气。由于树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起的。
单相接地不仅影响了用户的正常供电,而且可能产生过电压,烧坏设备,甚至引起相间短路而扩大事故。

接地故障检测原理是什么

(1)当发生一相(如A相)不完全接地时,即通过高电阻或电弧接地,这时故障相的电压降低,非故障相的电压升高,它们大于相电压,但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值,电压继电器动作,发出接地信号。
(2)如果发生A相完全接地,则故障相的电压降到零,非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压,电压继电器动作,发出接地信号。
(3)电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或熔断件熔断,此时故障相的指示不为零,这是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路,出现比较小的电压指示,但不是该相实际电压,非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值,并启动继电器,发出接地信号。
(4)由于系统中存在容性和感性参数的元件,特别是带有铁芯的铁磁电感元件,在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振,并且继电器动作,发出接地信号。
(5)空载母线虚假接地现象。在母线空载运行时,也可能会出现三相电压不平衡,并且发出接地信号。但当送上一条线路后接地现象会自行消失。

10kV配电线路单项接地故障处理方法

接地故障检测原理:
一被动式检测法
通过检测和捕捉接地故障瞬间,配网系统各项数值变化,来判断故障发生和故障位置、故障相。
主要包括:
1)5次谐波法:检测线路电流的5 次谐波的变化情况,当5 次谐波突然增大,同时系统电压下降,则判断为发生接地。
缺陷:可靠性低。
2)电容电流脉冲幅值法:
1、在接地故障的瞬间,接地点出现一个频率很高幅值很大的暂态电流,暂态电流分量的幅值比流过同一点的电容电流的稳态值大几倍到几十倍;
2、在接地瞬间故障相电容电荷通过故障相线路向故障点放电,而故障线路分布电容、分布电感和电阻对高频率的暂态分量具有衰减性;
3、由于所有非故障线路的暂态电流均流向故障线路,经故障点回到大地,导致故障线路从变电站到故障点之间的暂态电流幅值最大。
缺陷:可靠性低。
3)首半波法:
在发生单相接地的瞬间,故障相的对地电容会对接地点放电,从而产生一个放电的电流脉冲,电容电流脉冲幅值法不同的是,该方法不是比较幅值大小,而是采样接地瞬间的电容电流首半波与电压波形,比较其相位。当采样接地瞬间的电容电流首半波与接地瞬间的电压同相,同时导线对地电压降低,则判断线路发生接地。缺陷:可靠性60%~70%,主要在于雷击故障会造成误判断。
二主动检测法:
不对称电流法: 
不对称电流法检测单接地故障的原理就是按照小电流接地系统单相接地故障的特点,通过检测使故障线路上产生的不对称电流信号的特征来实现故障选线和故障点定位的。当线路上任何一点发生单相接地故障时,装在变电站内或线路上的不对称电流源检测到故障信息后,首先判断出故障相,然后对故障相施加特定信号,安装在线路上的故障检测装置检测流过本线路的特定信号,若满足故障特征则故障检测装置给出报警,从而指示出故障位置。
故障发生瞬间,不对称电流源检测到开口三角电压升高,准电子pt检测到故障发生,并确认故障特征持续事件大于5秒,即控制内部高压交流接触器,发出脉动信号。
优点:
1安全性高 :不对称电流源产生的信号不影响 变电站主变、接地变、消弧线圈及线路的正常运行(相当于一个 阻性负荷投入和退出),不对称电流源在系统正常运行时与一次线路完全隔离。同时由于不对称电流源产生的信号是低频纯阻性的 , 还可以消除谐振 ,抑制过电压 ,降低过电压对系统的危害。
2准确性高:不对称电流源使故障线路上流过具有明显特征的电流信号 ,挂在线路上的指示器检测到该特殊信号后才会给出故障指示 ,因此该检测方法不受系统运行方式、拓扑结构、中性点接地方式的影响 ,准确性极高。

电缆线接地故障的查找

电力系统可分为大电流接地系统、小电流接地系统,10 kV配电线路在实际运行中,经常发生单相接地故障,特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下,单相接地故障更是频繁发生,单相接地故障更为频繁,出现故障的时候我们怎么样处理

单相接地故障的特征及检测装置

1、单相接地故障的特征

中央信号:警铃响,“某千伏某段母线接地”光字牌亮,中性点经消弧线圈接地系统,还有“消弧线圈动作”光字牌亮;

绝缘监察电压表指示:故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全接地),另两相电压升高,大于相电压(不完全接地)或等于线电压(完全接地),稳定性接地时电压表指针无摆动,若电压表不停地摆动,则为间歇性接地;

中性点经消弧线圈接地系统,装有中性点位移电压表时,可看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)消弧线圈的接地报警灯亮;

发生弧光接地时,产生过电压,非故障相电压很高,电压互感器高压保险可能熔断,甚至可能烧坏电压互感器。

2、真假接地的判断

电压互感器一相高压熔断器熔断,发出接地信号。

发生接地故障时,故障相对地电压降低,另两相升高,线电压不变。

而高压熔断器一相熔断时,对地电压一相降低,另两相不会升高,线电压则会降低。

用变压器对空载母线充电时,断路器三相合闸不同期,三相对地电容不平衡,使中性点位移,三相电压不对称,发出接地信号。

这种情况只在操作时发生,只要检查母线及连接设备无异常,即可以判定,投入一条线路或投入一台所用变压器,即可消失。

系统中三相参数不对称,消弧线圈的补偿度调整不当,倒运行方式时,会发出接地信号。

此情况多发生在系统中倒运行方式操作时,经汇报调度,在相互联系时,了解到可先恢复原运行方式,消弧线圈停电,调整分接开关,然后重新投入,倒运行方式

在合空载母线时,可能激发铁磁谐振过电压,发出接地信号。

此情况也发生在倒闸操作时,可立即送上一条线路,破坏谐振条件,消除谐振。

3、检测装置

对于绝缘监察装置,通常采用三相五柱式电压互感器加上电压继电器、信号继电器及监视仪表构成。

它由五个铁芯柱组成,有一组原绕组和二组副绕组,均绕在三个中间柱上,其接线方式为Ynynd。

这种接线的优点是:第一副绕组不仅能测量线电压,而且还能测相电压;第二副绕组接成开口三角形,能反映零序电压。

当网络在正常情况下,第一副绕组的三相电压是对称的,开口三角形开口端理论上无电压,当网络中发生单相金属性接地时(假设A相),网络中就出现了零序电压。

网络中发生非金属性单相接地时,开口两端点间同样感应出电压,因此,当开口端达到电压继电器的动作电压时,电压继电器和信号继电器均动作,发出音响及灯光信号。

值班人员根据信号和电压表指示,便可以知道发生了接地故障,并判定接地相别,然后向调度值班员汇报。

但必须指出,绝缘监察装置是与母线共用的。

发生单相接地故障的原因

①导线断线落地或搭在横担上;

②导线在绝缘子中绑扎或固定不牢,脱落到横担或地上;

③导线因风力过大,与建筑物距离过近;

④配电变压器高压引下线断线;

⑤配电变压器台上的10 kV避雷器或10 kV熔断器绝缘击穿;

⑥配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地;

⑦绝缘子击穿;

⑧线路上的分支熔断器绝缘击穿;

⑨同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落,搭在下排导线上;

⑩线路落雷;树木短接;鸟害;飘浮物(如塑料布、树枝等)。

单相接地故障的危害

1、对变电设备的危害

10kV配电线路在出现单相接地故障后,变电站10kV的母线上的电压互感器检测不到电流,则是会在开口三角形上产生零序电压、电流增加等,如果运行的时间过长,就会导致电压互感器的损坏。

单相接地故障后,也有可能会出现谐振过电压的情况。

谐振过电压是正常电压的几倍大小,因此严重的话会对变电设备的绝缘保护装置产生危害,造成变电设备绝缘部分的击穿,从而导致重大事故的发生。

2、对配电设备的危害

单相接地故障还有可能会导致间断的弧光接地现象,同时谐振过电压会击穿绝缘保护层,产生线路的短路事故,出现配电变压器烧毁的事故,使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁,也可能发生电气火灾事故。

3、对区域电网的危害

严重的单相接地故障,可能破坏区域电网的稳定,造成更大事故。

4、对人畜的危害

像导线落地这种类型的单相接地故障,一旦出现配电线路持续工作的情况,那么同配电设备近距离的行人以及线路的检查人员(尤其是夜间的线路检查人员),极有可能发生跨步电压产生的电击事故,还有可能会发生牲畜被电击的事故。

5、对供电可靠性的影响

10kV配电线路接地,除了要进行人工的选线之外,还会对没有出现单相接地故障的配电线路进行停电,暂停对其他用户的正常供电,这对供电企业来说,会直接影响其供电的可靠性。

同时单相接地故障还要进行配电线路的停止运行,对配电线路中出现故障的线路进行查找和维修,在维修期间无法做到对用户进行正常的供电,特别是在庄稼生长期、大风、雨、雪等恶劣气候条件,和在山区、林区等复杂地区,以及夜间、不利于查找和消除故障,将造成长时间、大面积停电,对供电可靠性产生较大影响。

6、对线路的影响

10kV配电线路中的单相接电故障,其中的配电线路中接地会产生大量的大地放电现象,这种大量的放电属于一种直接的电能损耗,根据电力企业的相关规定,这种配电线路的接地运行不能够维持2个小时以上,一旦超过2个小时,会造成大量的电能浪费。

7、造成电量的损失

10kV配电线路接地过程中,平均的接地电流处于6到10A之间,根据现今的电力水准计算,会产生约34560kVH的电能浪费。

单相接地故障的`方法和处理

1、小电流接地自动选线装置

在10kV配电线路接地故障发生的过程中,可以采用在变电所中进行小型电流接地进行自动选线的设置装备,这种小型电流接地自动选线的装置可以在配电线路接地之前进行配电线路接地的测量。

同时,针对配电线路的实际应用,应该要更加注重小电流接地自动选线装置和各个配电线路中的出现间隔中的零序电流互感器进行密切的合作。

2、单相接地故障检测系统

目前的配电系统中,大部分的变电站配出都开始使用信号源,其位置分布分别在配电线路的开始处、中间以及末端处,指示器能够明确的告诉我们故障的实际发生位置、更加迅速的处理线路的故障问题。

3、其次还可以采取以下预防办法

对配电线路定期进行巡视,主要检查导线与树木、建筑物的距离,电杆顶端是否有鸟窝,导线在绝缘子中的绑扎或固定是否牢固,绝缘子固定螺栓是否松脱,横担、拉线螺栓是否松脱,拉线是否断裂或破股,导线弧垂是否过大或过小等。

对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备应定期进行绝缘测试,不合格的应及时更换。

对配电变压器定期进行试验,对不合格的配电变压器进行维修或更换。

在农村配电线路上加装分支熔断器,缩小故障范围,减少停电面积和停电时间,有利于快速查找故障点。

在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子,提高配电网绝缘强度。

4、发生单相接地故障后的处理办法

当配电线路发生单相接地后,变电所值班人员应马上作好记录,迅速报告当值调度和有关负责人员,并按当值调度员的命令寻找接地故障,当拉开某条线路的断路器,接地现象消失,便可判断它为故障线路。

如果电缆已经烧的接地想判断漏电故障点,提供个方法:
1、在线路1端附近打接地极A(设线路总长为L);
2、用“对分法”,在L/2处打接地极B;
3、用导线接B(命名导线为W)至A端附近;
4、在A端处分别测线路(命名X)和W的接地电阻Rx、Rw;
5、比较Rx、Rw大小,判断B与漏电点远近;
6、根据5结果差别,估算误差距离长度;
7、再用“对分法”,重选位置B打接地极;
8、当Rx、Rw接近相同时,B的附近就是漏电处。
此方法假设线路不穿金属管甚至直埋,结果会有误差,但简单易行。

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