单相接地故障

配电系统常见故障

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。熟悉接地故障的处理方法对值班人员十分重要。

系统接地

电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统（包括直接接地，电抗接地和低阻接地）、小电流接地系统（包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地）。我国3～63kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统。

在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在潮湿、多雨天气。发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2h，这也是小电流接地系统的最大优点。但是若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压升高倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。还可能使电压互感器铁心严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。同时弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。因此，值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法，当发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除。

故障特征

(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三倍于原来的相电压，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。

(6)单相接地故障的几率最高 ,这时供电仍能保证线电压的对称性 ,且故障电流较小 ,不影响对负荷连续供电 ,故不必立即跳闸 ,规程规定可以继续运行 1～ 2h。但随着馈线的增多 ,电容电流也在增大 ,长时间运行就易使故障扩大成两点或多点接地短路 ,弧光接地还会引起全系统过电压 ,进而损坏设备 ,破坏系统安全运行 ,所以必须及时找到故障线路予以切除。

故障处理

处理步骤

①发生单相接地故障后，值班人员应马上复归音响，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，但具体查找方法由现场值班员自己选择。

②详细检查所内电气设备有无明显的故障迹象，如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。

③将母线分段运行，并列运行的变压器分列运行，以判定单相接地区域。

④再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路，应采取转移负荷，改变供电方式来寻找接地故障点。

⑤采用一拉一合的方式进行试拉寻找故障点，当拉开某条线路断路器接地现象消失，便可判断它为故障线路，并马上汇报当值调度员听候处理，同时对故障线路的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。

处理要求

①寻找和处理单相接地故障时，应作好安全措施，保证人身安全。当设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内，进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴，戴绝缘手套，使用专用工具。

②为了减小停电的范围和负面影响，在寻找单相接地故障时，应先试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路，然后试拉线路短、负荷重、分支少、用点性质重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉，专用线路应先行通知。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时，可先试拉这条线路。

③若电压互感器高压熔断件熔断，不得用普通熔断件代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器，这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量，具有限制短路电流的作用。

故障防范

为了减少单相接地故障给电网运行带来的不良影响，不仅要求值班人员熟悉有关运行规程，了解设备的运行状况，在实践中不断地总结经验，提高处理问题的能力，还要积极改善设备的运行条件，及时消除设备缺陷，保持设备的清洁，提高设备的绝缘水平。同时，还要加强配电线路的检修、维护管理，提高配电线路检修人员的技术水平，缩短查找处理接地故障的时间，尽快恢复对用户供电。

查找方式

1.小电流接地选线：判据一般综合了系统零序电压、各支路高次谐波零序电流或零序功率方向，能较准确地查找到故障支路，但不能判断故障点。

2.故障测距：包括阻抗法和行波法。阻抗法由于受接地电阻的影响 ,测距精度难以保证；随着小波理论的成熟，行波法近来发展非常迅速，测距精度大大提高。但故障测距法主要用于分支少的高压输电线路，因为对于多分支的 10KV配电系统，仅以故障点的电气距离难以判断其地理位置。

3.户外故障点探测：此方法主要根据接地点前后高次谐波零序电流所产生的磁场大小来确定故障点，但零序电流与电网的分布电容大小及接地方式有关，所以探测精度不高。

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