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摘要：以海东地区电网为例，分析小电流接地系统单相接地故障现象，总结处理单相接地故障的步骤和方法，提高运行人员及调度人员处理故障的能力，以确保系统安全稳定运行，保证对用户可靠供电。
关键词：小电流接地系统；单相接地；故障；处理
电力系统按接地方式可为大电流接地系统和小电流接地系统。我国3～66 kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地运行方式，即为小电流接地系统。2012年，海东电网管辖75条35 kV配网线路、110条10 kV配网线路共发生98次单相接地故障。通过对故障现象分析，处理并总结小电流接地系统单相接地故障经验，为运行人员及调度人员及时处理故障线路，保障电网安全运行提供依据。
1 系统接地特点
在小电流接地系统中，单相接地是常见的临时性故障。发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相相电压升高，线电压依然对称，不影响对用户连续供电，系统可运行1～2 h，这是小电流接地系统的最大优点。但是，若一相发生接地，则其它两相对地电压升高为相电压的1.732倍，特别是发生间歇性电弧接地时，会产生很高的弧光接地过电压，威胁另两相的绝缘，会导致正常相对地绝缘破坏，构成两相短路。因此，要求运行人员及调度人员熟悉接地故障的处理方法，当发生单相接地故障时，及时查找故障线路并予以解决。
2 故障分析与判断
1）完全接地。如果发生一相完全接地，故障相电压降至零，非故障相电压升高至线电压，此时电压互感器开口三角处出现100 V电压，电压继电器动作，发出接地信号。
2）不完全接地。当发生一相不完全接地时，即通过高电阻或电弧接地，中性点电位偏移，故障相电压降低，非故障相电压大于相电压，但达不到线电压。电压互感器开口三角处电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。
3）电弧接地。如果发生一相完全接地，则故障相电压降低，非故障相电压升高至线电压。此时电压互感器开口三角处出现100 V电压，电压继电器动作，发出接地信号。
4）两条线路异相同时接地。①两条线路A、B相或B、C相相继接地造成其中一条线路跳闸。例如，当某一条10 kV线路B相接地时，同一段母线另一条线路A相或C相出现接地故障后，造成其中一条线路跳闸，而另一条线路仍然接地。②两条线路A、C相相继接地并同时跳闸，跳闸后接地现象消失。
5）串联谐振。由于系统中存在容性和感性参数的元件，特别是带有铁心的铁磁电感元件，在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振，引发继电器动作，发出接地信号。在母线空载
运行时，也会发生谐振，引起三相电压不平衡，发出接地信号。
3 处理步骤
1）判明故障性质和相别。根据接地故障现象，应判明故障性质和相别，待确定为接地故障后，采取措施，进行查找处理。
2）分割电网缩小范围。分网应在调度统一指挥下进行，并考虑功率平衡、继电保护的相互配合、消弧线圈的补偿度是否适当。对于变电站，分网就是将母线分段运行，缩小范围，找出有接地信号的母线。
3）切断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。
4）检查变电站设备。确定故障范围后，应对变电站一次设备进行全面外部巡视检查。主要检查设备瓷质部分有无损坏、放电闪络、设备上有无飘浮物（如塑料布、风筝等）、以及外力破坏等现象。
5）采用 “瞬停法”查找故障线路。瞬停线路后，无论线路上有无故障，均应立即合上开关。瞬停时间应小于10 S。如在大风、雷雨天气，系统频繁瞬时接地，可将次要、易出现故障、分支多的线路停电10～20 min，待接地消失且风雨停止后供电。
6）当逐条查找故障线路未果，而接地现象未消失，可考虑两条线路同相接地或变电站母线设备接地，并有针对性进行故障点查找。变电站运行人员或调度人员按规定顺序选检线路，应特别注意选每条线路时三相对地电压的变化，若无变化，说明变电站设备接地；若指示发生变化时，应考虑两条配电线路同相发生单相接地（含断线）故障。
7）两条线异相接地。若两条线路只有一条跳闸，电网仍存在接地现象，此时，故障跳闸线路不再送电，按照接地选线序位表，寻找接地线路；若两条线路同时跳闸，电网接地现象消除，应分别对故障跳闸线路试送电，鉴别永久性接地点及故障相别，将非接地线路投入运行；如果两点永久性接地，可先对较重要的线路送电；如两条线路都很重要，可倒至不同母线上，将母线分段运行。
4 处理要求
1）当小电流接地系统发生单相接地故障时，变电所人员或调度人员应正确、全面检查各相电压、中性点位移电压、消弧线圈动作电流值以及变电站异常设备的异常情况。
2）接地故障应按检查母线设备及电源设备，试拉充电线路、电容器，母线分排、分段分割电网等方式找出故障区域。注意允许故障系统与分割后的非故障系统再次并列，但禁止故障系统与其它无故障系统并列。如线路装有小电流接地选线装置，应根据装置信号查找故障线路。用“瞬停法”查故障线路时，无论线路上有无故障，均应立即恢复供电。
3）对已查出线路故障，如充电线路可停电，同时通知抢修班巡线；如正常馈供送电线路，未查明故障前坚持供电1～2 h，及时通知抢修班带电巡线；如故障已查出，应根据现场巡线人员判断，决定是否供电（断线故障除外）；如查出線路负荷或变电站有双电源，调度应妥善安排、尽早、迅速转移负荷。
4）由调度人员负责监控的变电站，在发生单相接地故障时，应通过调度工作台远动告警信号和远动机所显示电压值，及时记录接地时间、相别以及电压遥测值，待接地故障持续5 min后，根据运行方式、天气状况、系统操作、远动告警信号、远动机所显示电压遥测值以及远动、通信等综合判明故障性质、相别，并通过远动遥控操作，利用“瞬停法”查找出接地故障的线路。
5 结束语
小电流接地系统单相接地故障给变电设备和配电网安全、经济运行带来了不良影响。通过总结实践经验，变电站人员和调度人员能准确判断故障性质，熟练掌握故障处理方法和步骤，使故障处理时间控制在20 min以内，较以往故障处理时间缩短，并达到了故障处理流程化、规范化，提高了故障预判和处理能力，故障处理及时率提高20%，不仅避免了故障扩大化，而且提高了设备绝缘水平，确保了海东电网安全稳定运行。
参考文献：
〔1〕 何宁.电气设备及运行维护北京〔J〕.中国电力出版社，2010.
〔2〕 李坚. 电网运行及调度技术问答〔J〕. 中国电力出版社 ，2004.
关键词：小电流接地系统；单相接地；故障；处理
电力系统按接地方式可为大电流接地系统和小电流接地系统。我国3～66 kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地运行方式，即为小电流接地系统。2012年，海东电网管辖75条35 kV配网线路、110条10 kV配网线路共发生98次单相接地故障。通过对故障现象分析，处理并总结小电流接地系统单相接地故障经验，为运行人员及调度人员及时处理故障线路，保障电网安全运行提供依据。
1 系统接地特点
在小电流接地系统中，单相接地是常见的临时性故障。发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相相电压升高，线电压依然对称，不影响对用户连续供电，系统可运行1～2 h，这是小电流接地系统的最大优点。但是，若一相发生接地，则其它两相对地电压升高为相电压的1.732倍，特别是发生间歇性电弧接地时，会产生很高的弧光接地过电压，威胁另两相的绝缘，会导致正常相对地绝缘破坏，构成两相短路。因此，要求运行人员及调度人员熟悉接地故障的处理方法，当发生单相接地故障时，及时查找故障线路并予以解决。
2 故障分析与判断
1）完全接地。如果发生一相完全接地，故障相电压降至零，非故障相电压升高至线电压，此时电压互感器开口三角处出现100 V电压，电压继电器动作，发出接地信号。
2）不完全接地。当发生一相不完全接地时，即通过高电阻或电弧接地，中性点电位偏移，故障相电压降低，非故障相电压大于相电压，但达不到线电压。电压互感器开口三角处电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。
3）电弧接地。如果发生一相完全接地，则故障相电压降低，非故障相电压升高至线电压。此时电压互感器开口三角处出现100 V电压，电压继电器动作，发出接地信号。
4）两条线路异相同时接地。①两条线路A、B相或B、C相相继接地造成其中一条线路跳闸。例如，当某一条10 kV线路B相接地时，同一段母线另一条线路A相或C相出现接地故障后，造成其中一条线路跳闸，而另一条线路仍然接地。②两条线路A、C相相继接地并同时跳闸，跳闸后接地现象消失。
5）串联谐振。由于系统中存在容性和感性参数的元件，特别是带有铁心的铁磁电感元件，在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振，引发继电器动作，发出接地信号。在母线空载
运行时，也会发生谐振，引起三相电压不平衡，发出接地信号。
3 处理步骤
1）判明故障性质和相别。根据接地故障现象，应判明故障性质和相别，待确定为接地故障后，采取措施，进行查找处理。
2）分割电网缩小范围。分网应在调度统一指挥下进行，并考虑功率平衡、继电保护的相互配合、消弧线圈的补偿度是否适当。对于变电站，分网就是将母线分段运行，缩小范围，找出有接地信号的母线。
3）切断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。
4）检查变电站设备。确定故障范围后，应对变电站一次设备进行全面外部巡视检查。主要检查设备瓷质部分有无损坏、放电闪络、设备上有无飘浮物（如塑料布、风筝等）、以及外力破坏等现象。
5）采用 “瞬停法”查找故障线路。瞬停线路后，无论线路上有无故障，均应立即合上开关。瞬停时间应小于10 S。如在大风、雷雨天气，系统频繁瞬时接地，可将次要、易出现故障、分支多的线路停电10～20 min，待接地消失且风雨停止后供电。
6）当逐条查找故障线路未果，而接地现象未消失，可考虑两条线路同相接地或变电站母线设备接地，并有针对性进行故障点查找。变电站运行人员或调度人员按规定顺序选检线路，应特别注意选每条线路时三相对地电压的变化，若无变化，说明变电站设备接地；若指示发生变化时，应考虑两条配电线路同相发生单相接地（含断线）故障。
7）两条线异相接地。若两条线路只有一条跳闸，电网仍存在接地现象，此时，故障跳闸线路不再送电，按照接地选线序位表，寻找接地线路；若两条线路同时跳闸，电网接地现象消除，应分别对故障跳闸线路试送电，鉴别永久性接地点及故障相别，将非接地线路投入运行；如果两点永久性接地，可先对较重要的线路送电；如两条线路都很重要，可倒至不同母线上，将母线分段运行。
4 处理要求
1）当小电流接地系统发生单相接地故障时，变电所人员或调度人员应正确、全面检查各相电压、中性点位移电压、消弧线圈动作电流值以及变电站异常设备的异常情况。
2）接地故障应按检查母线设备及电源设备，试拉充电线路、电容器，母线分排、分段分割电网等方式找出故障区域。注意允许故障系统与分割后的非故障系统再次并列，但禁止故障系统与其它无故障系统并列。如线路装有小电流接地选线装置，应根据装置信号查找故障线路。用“瞬停法”查故障线路时，无论线路上有无故障，均应立即恢复供电。
3）对已查出线路故障，如充电线路可停电，同时通知抢修班巡线；如正常馈供送电线路，未查明故障前坚持供电1～2 h，及时通知抢修班带电巡线；如故障已查出，应根据现场巡线人员判断，决定是否供电（断线故障除外）；如查出線路负荷或变电站有双电源，调度应妥善安排、尽早、迅速转移负荷。
4）由调度人员负责监控的变电站，在发生单相接地故障时，应通过调度工作台远动告警信号和远动机所显示电压值，及时记录接地时间、相别以及电压遥测值，待接地故障持续5 min后，根据运行方式、天气状况、系统操作、远动告警信号、远动机所显示电压遥测值以及远动、通信等综合判明故障性质、相别，并通过远动遥控操作，利用“瞬停法”查找出接地故障的线路。
5 结束语
小电流接地系统单相接地故障给变电设备和配电网安全、经济运行带来了不良影响。通过总结实践经验，变电站人员和调度人员能准确判断故障性质，熟练掌握故障处理方法和步骤，使故障处理时间控制在20 min以内，较以往故障处理时间缩短，并达到了故障处理流程化、规范化，提高了故障预判和处理能力，故障处理及时率提高20%，不仅避免了故障扩大化，而且提高了设备绝缘水平，确保了海东电网安全稳定运行。
参考文献：
〔1〕 何宁.电气设备及运行维护北京〔J〕.中国电力出版社，2010.
〔2〕 李坚. 电网运行及调度技术问答〔J〕. 中国电力出版社 ，2004.