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摘要：论述了小电流接地系统中发生单相接地故障告警的几种常见原因和现象及故障判断错误的危害，阐述了接地故障告警的分析判断和相应的处理方法。
关键词：单相接地告警；危害；分析判断
作者简介：魏爱玉（1958-），女，福建长乐人，福建省电力有限公司培训中心，高级讲师。（福建?福州?350009）
中图分类号：TM77?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）24-0125-02小电流接地系统发生单相接地告警是最常见的故障之一，多发生在潮湿、多雨天气。单相接地可能产生过电压，烧毁设备，甚至引起相间短路而扩大事故。小电流接地系统发生单相接地故障告警，虽然系统发生单相接地故障的居多，但发生“假接地”故障的几率也不小。对于没有装设微机选线装置的小电流接地系统，配电运行人员如何透过重重的迷雾，抓住事件的本质，快速准确地判断出故障的原因和排除故障点，就显得相当重要。
一、故障判断错误的危害
单相接地告警是小电流接地系统的一种异常状态。如果分辨不清、判断不准、处理不当或不及时，将会造成不应有的损失，甚至会造成事故扩大。例如：10kV线路断线后落到田间或道路上，如果不及时处理就可能造成行人或牲口触电伤亡等事故。又如：电源进线断线如果判断不准，不及时处理，接在该母线上的输变电设备缺相运行，会危及输变电设备的安全；接在该母线上的电动机缺相运行，如果用户没有及时发现，让其继续运行，电动机很快就会被烧毁。
二、接地故障告警的分析判断
目前小电流接地系统中广泛采用反映零序电压的绝缘监察装置。由于发生单相“接地”告警，如果配电运行人员误将其他类型的故障也当成单相接地故障处理，就可能造成不良的后果。在系统运行过程中发生单相接地告警，常见的故障主要有5种。配电运行人员关键是掌握它们之间的区别，主要在于查看绝缘监察装置的电压表三相指示，再根据其他的现象进行综合分析判断。
1.母线电压互感器高压侧一相（或两相）断线
母线电压互感器高压侧一相（或两相）断线断线，绝缘监察电压表三相指示：故障相对地电压降低接近于零但不为零，非故障相相对地电压指示正常；与故障相有关的线电压指示降低到相电压值，与故障相无关的线电压指示正常。同时发生“XX段母线接地”、“XX母线电压互感器回路断线”等光字牌亮的告警信号。
2.系统发生铁磁谐振
系统发生铁磁谐振时，绝缘监察电压表三相指示：一相或两相对地的电压升高超过线电压。表计有节奏地摆动，母线电压互感器内发出有节奏的鸣叫声。发生铁磁谐振时，过电流往往导致母线电压互感器一次侧熔断器多相熔断，也会发生“XX段母线接地”光字牌亮的告警信号。
3.直流系统两点接地或信号继电器出口触点粘连
直流系统两点接地或信号继电器出口触点粘连时，绝缘监察电压表三相指示：正常。发生直流系统两点接地或信号继电器出口触点粘连时，可能也会发生“XX段母线接地”光字牌亮的告警信号。但这时系统并没有真正发生接地故障，因此各相对地电压指示正常，线电压也指示正常。
4.电源进线一相（或两相）断线
电源进线发生一相（或两相）断线，绝缘监察装置指示：断线相电压接近于零但不为零，未断线相电压正常。与故障相有关的线电压指示降低至相电压值，与故障相无关的线电压指示正常。同时“XX段母线接地”、“XX母线电压互感器回路断线”的光字牌亮，告警。现象与母线电压互感器高压侧断线故障非常相似，这时要结合电流表变化加以区别：电源进线发生一相（或两相）断线，断线相的电流表指示为零；而母线电压互感器高压侧断线，电流指示正常。当然还可以从综合自动化监控系统中查询到断线相的电流采样值为零。
电源进线断线的原因主要有过载引起线路刀闸接头、电缆引线、线路接头等发热烧断；或者由于电源进线断路器操作联动机构问题导致缺相等。
5.系统发生单相接地故障
系统发生单相接地故障时，绝缘监察电压表三相指示：故障相对地电压降低或等于零，非故障相对地电压升高或等于线电压；线电压指示正常。同时发生“XX段母线接地”光字牌亮的告警信号。如果装有消弧线圈的配电系统，还会发生消弧线圈电压表、电流表指示增大，告警灯亮。
母线电压互感器高压侧一相（或两相）断线、系统发生铁磁谐振、电源进线发生一相（或两相）断线、系统发生单相接地故障均是由于三相对地电压不平衡，从而产生零序电压，当母线电压互感器开口三角形电压大于信号继电器的动作值时，绝缘监察装置将发出单相接地故障告警信号。
在系统运行过程中发生单相接地告警，常见的故障主要有上述五种。而在投运过程中发生单相接地告警，则可能是母线电压互感器接线错误，或可能是消弧线圈档位选择不适当，引起三相电压不平衡，绝缘监察装置发出接地告警信号。这两种情况容易判别，易于排除，这里就不再赘述了。
三、接地故障告警的处理
1.母线电压互感器高压侧一相（或两相）断线的处理
记录时间、结合电压表确认信号并判断电压互感器哪一相断线，退出可能会误动的保护。对母线电压互感器等相关的设备进行外观的详细检查，检查高压熔断器熔丝是否熔断，若高压熔断器熔丝一相熔断，可以更换一次，若再次熔断应申请将母线电压互感器隔离；若高压熔断器未熔断，断开电压互感器低压侧的空开后，用万用表测量电压互感器低压侧引出线Uab、Ubc、Uca的电压，如果测量的电压异常则判断为电压互感器本身故障，应申请将电压互感器隔离。
如果高压熔断器熔丝两相熔断，而且不是由于谐振引起的，不得更换熔断器，直接申请将电压互感器隔离。如果高压熔断器两相熔丝熔断是由于谐振引起的，人为破坏谐振条件后，可以更换熔断器。
电压互感器隔离后，先将一次侧母线并列后，再将母线电压互感器二次侧并列。然后投入刚才退出可能误动的保护，并将运行方式调整至合理的状态。
隔离母线电压互感器时应注意：如果故障相的高压熔断器熔丝已经熔断，可以用隔离开关直接隔离电压互感器。如果故障相的高压熔断器未熔断，内部故障严重仍然在发展，则该母线必须停电后，才能用隔离开关隔离电压互感器。隔离电压互感器的操作顺序是：先断开电压互感器二次侧的空开，再断开电压互感器一次侧隔离开关。 2.系统谐振的处理
（1）对母线充电时产生谐振过电压，可立即送上一条线路，破坏谐振的条件，消除谐振。
（2）如果在系统运行中突然发生谐振，可以试断开一条线路，改变参数，消除谐振。
为了消除这种谐振过电压，在小电流接地系统中，可采取下列措施：选用励磁特性较好的电磁式电压互感器或只使用电容式电压互感器；在电磁式电压互感器的开口三角形中，加装消谐器。
3.直流系统两点接地或信号继电器出口触点粘连的处理
直流系统发生一点接地故障时，可以采用拉路法及时查找故障点，尽快排除接地故障。防止发生两点接地而误发接地信号，影响运行人员正确分析判断设备运行状态，给事故分析带来困难。直流系统两点接地还会引发继电保护、断路器误动或拒动，造成严重的事故。因此关键是要防止直流系统发生两点接地。
直流系统信号继电器出口触点粘连时，应更换信号继电器。
4.电源进线一相（或两相）断线的处理
若是运行中的电源进线发生一相（或两相）断线，申请转移负荷后，将故障点隔离检修。
5.系统单相接地处理
记录信号发生时间，结合绝缘监察电压表确认是哪相接地。若母线并列时，申请分网运行以确认是哪段母线接地。若站内一次设备检察无明显故障点，由于绝缘监察装置没有选择性，就得靠运行人员申请转负荷后，采用拉路法查找失地的线路。拉路的顺序是备用回路，空载线路，历史记录经常发生接地的线路，分支多、线路长、负荷小、次要的线路，较重要的负荷。拉路法查到失地线路后，仍可恢复送电，继续运行两个小时。
当拉路法无效时，将出线逐条断开，当断开某一线路时失地消失，该线路就是失地的线路之一。然后除了该线路外逐条试送刚才断开的线路，当试送到某一线路时又发生接地告警信号，这条线路也是失地的线路，将其断开，继续试送直至找出所有失地线路。若将出线全部断开失地信号仍然存在，判断为母线范围故障，则申请转移负荷后将母线隔离。
单相接地故障处理的注意事项：
（1）在系统发生接地故障时，不得拉合消弧线圈的隔离刀闸，禁止带电用隔离刀闸切除接地故障点。
（2）寻找接地点的操作和巡视应两人执行，穿绝缘鞋、戴绝缘手套，不得触及接地金属物。
（3）发现明显接地点时，不可接近，室内不得近于4米，室外不得近于8米。
（4）寻找接地点的每一项操作后，必须注意观察绝缘监察信号及表计的变化。
（5）在采用分网查找接地点时，应考虑保持功率的平衡、保护及自动装置的相互配合以及消弧线圈适当补偿的问题。
（6）加强对母线电压互感器及消弧线圈的监视。
四、结束语
由上面的分析可知，小电流接地系统发生单相接地告警的原因是多种多样的，配电运行人员关键在于根据信号、绝缘监察电压表三相指示、天气等情况，综合分析出告警的原因，并采取相应的处理方法，以确保变电系统的安全可靠运行。
参考文献：
[1]卢文鹏.发电厂变电站电气设备[M].北京:中国电力出版社,2002.
（责任编辑：刘辉）
关键词：单相接地告警；危害；分析判断
作者简介：魏爱玉（1958-），女，福建长乐人，福建省电力有限公司培训中心，高级讲师。（福建?福州?350009）
中图分类号：TM77?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）24-0125-02小电流接地系统发生单相接地告警是最常见的故障之一，多发生在潮湿、多雨天气。单相接地可能产生过电压，烧毁设备，甚至引起相间短路而扩大事故。小电流接地系统发生单相接地故障告警，虽然系统发生单相接地故障的居多，但发生“假接地”故障的几率也不小。对于没有装设微机选线装置的小电流接地系统，配电运行人员如何透过重重的迷雾，抓住事件的本质，快速准确地判断出故障的原因和排除故障点，就显得相当重要。
一、故障判断错误的危害
单相接地告警是小电流接地系统的一种异常状态。如果分辨不清、判断不准、处理不当或不及时，将会造成不应有的损失，甚至会造成事故扩大。例如：10kV线路断线后落到田间或道路上，如果不及时处理就可能造成行人或牲口触电伤亡等事故。又如：电源进线断线如果判断不准，不及时处理，接在该母线上的输变电设备缺相运行，会危及输变电设备的安全；接在该母线上的电动机缺相运行，如果用户没有及时发现，让其继续运行，电动机很快就会被烧毁。
二、接地故障告警的分析判断
目前小电流接地系统中广泛采用反映零序电压的绝缘监察装置。由于发生单相“接地”告警，如果配电运行人员误将其他类型的故障也当成单相接地故障处理，就可能造成不良的后果。在系统运行过程中发生单相接地告警，常见的故障主要有5种。配电运行人员关键是掌握它们之间的区别，主要在于查看绝缘监察装置的电压表三相指示，再根据其他的现象进行综合分析判断。
1.母线电压互感器高压侧一相（或两相）断线
母线电压互感器高压侧一相（或两相）断线断线，绝缘监察电压表三相指示：故障相对地电压降低接近于零但不为零，非故障相相对地电压指示正常；与故障相有关的线电压指示降低到相电压值，与故障相无关的线电压指示正常。同时发生“XX段母线接地”、“XX母线电压互感器回路断线”等光字牌亮的告警信号。
2.系统发生铁磁谐振
系统发生铁磁谐振时，绝缘监察电压表三相指示：一相或两相对地的电压升高超过线电压。表计有节奏地摆动，母线电压互感器内发出有节奏的鸣叫声。发生铁磁谐振时，过电流往往导致母线电压互感器一次侧熔断器多相熔断，也会发生“XX段母线接地”光字牌亮的告警信号。
3.直流系统两点接地或信号继电器出口触点粘连
直流系统两点接地或信号继电器出口触点粘连时，绝缘监察电压表三相指示：正常。发生直流系统两点接地或信号继电器出口触点粘连时，可能也会发生“XX段母线接地”光字牌亮的告警信号。但这时系统并没有真正发生接地故障，因此各相对地电压指示正常，线电压也指示正常。
4.电源进线一相（或两相）断线
电源进线发生一相（或两相）断线，绝缘监察装置指示：断线相电压接近于零但不为零，未断线相电压正常。与故障相有关的线电压指示降低至相电压值，与故障相无关的线电压指示正常。同时“XX段母线接地”、“XX母线电压互感器回路断线”的光字牌亮，告警。现象与母线电压互感器高压侧断线故障非常相似，这时要结合电流表变化加以区别：电源进线发生一相（或两相）断线，断线相的电流表指示为零；而母线电压互感器高压侧断线，电流指示正常。当然还可以从综合自动化监控系统中查询到断线相的电流采样值为零。
电源进线断线的原因主要有过载引起线路刀闸接头、电缆引线、线路接头等发热烧断；或者由于电源进线断路器操作联动机构问题导致缺相等。
5.系统发生单相接地故障
系统发生单相接地故障时，绝缘监察电压表三相指示：故障相对地电压降低或等于零，非故障相对地电压升高或等于线电压；线电压指示正常。同时发生“XX段母线接地”光字牌亮的告警信号。如果装有消弧线圈的配电系统，还会发生消弧线圈电压表、电流表指示增大，告警灯亮。
母线电压互感器高压侧一相（或两相）断线、系统发生铁磁谐振、电源进线发生一相（或两相）断线、系统发生单相接地故障均是由于三相对地电压不平衡，从而产生零序电压，当母线电压互感器开口三角形电压大于信号继电器的动作值时，绝缘监察装置将发出单相接地故障告警信号。
在系统运行过程中发生单相接地告警，常见的故障主要有上述五种。而在投运过程中发生单相接地告警，则可能是母线电压互感器接线错误，或可能是消弧线圈档位选择不适当，引起三相电压不平衡，绝缘监察装置发出接地告警信号。这两种情况容易判别，易于排除，这里就不再赘述了。
三、接地故障告警的处理
1.母线电压互感器高压侧一相（或两相）断线的处理
记录时间、结合电压表确认信号并判断电压互感器哪一相断线，退出可能会误动的保护。对母线电压互感器等相关的设备进行外观的详细检查，检查高压熔断器熔丝是否熔断，若高压熔断器熔丝一相熔断，可以更换一次，若再次熔断应申请将母线电压互感器隔离；若高压熔断器未熔断，断开电压互感器低压侧的空开后，用万用表测量电压互感器低压侧引出线Uab、Ubc、Uca的电压，如果测量的电压异常则判断为电压互感器本身故障，应申请将电压互感器隔离。
如果高压熔断器熔丝两相熔断，而且不是由于谐振引起的，不得更换熔断器，直接申请将电压互感器隔离。如果高压熔断器两相熔丝熔断是由于谐振引起的，人为破坏谐振条件后，可以更换熔断器。
电压互感器隔离后，先将一次侧母线并列后，再将母线电压互感器二次侧并列。然后投入刚才退出可能误动的保护，并将运行方式调整至合理的状态。
隔离母线电压互感器时应注意：如果故障相的高压熔断器熔丝已经熔断，可以用隔离开关直接隔离电压互感器。如果故障相的高压熔断器未熔断，内部故障严重仍然在发展，则该母线必须停电后，才能用隔离开关隔离电压互感器。隔离电压互感器的操作顺序是：先断开电压互感器二次侧的空开，再断开电压互感器一次侧隔离开关。 2.系统谐振的处理
（1）对母线充电时产生谐振过电压，可立即送上一条线路，破坏谐振的条件，消除谐振。
（2）如果在系统运行中突然发生谐振，可以试断开一条线路，改变参数，消除谐振。
为了消除这种谐振过电压，在小电流接地系统中，可采取下列措施：选用励磁特性较好的电磁式电压互感器或只使用电容式电压互感器；在电磁式电压互感器的开口三角形中，加装消谐器。
3.直流系统两点接地或信号继电器出口触点粘连的处理
直流系统发生一点接地故障时，可以采用拉路法及时查找故障点，尽快排除接地故障。防止发生两点接地而误发接地信号，影响运行人员正确分析判断设备运行状态，给事故分析带来困难。直流系统两点接地还会引发继电保护、断路器误动或拒动，造成严重的事故。因此关键是要防止直流系统发生两点接地。
直流系统信号继电器出口触点粘连时，应更换信号继电器。
4.电源进线一相（或两相）断线的处理
若是运行中的电源进线发生一相（或两相）断线，申请转移负荷后，将故障点隔离检修。
5.系统单相接地处理
记录信号发生时间，结合绝缘监察电压表确认是哪相接地。若母线并列时，申请分网运行以确认是哪段母线接地。若站内一次设备检察无明显故障点，由于绝缘监察装置没有选择性，就得靠运行人员申请转负荷后，采用拉路法查找失地的线路。拉路的顺序是备用回路，空载线路，历史记录经常发生接地的线路，分支多、线路长、负荷小、次要的线路，较重要的负荷。拉路法查到失地线路后，仍可恢复送电，继续运行两个小时。
当拉路法无效时，将出线逐条断开，当断开某一线路时失地消失，该线路就是失地的线路之一。然后除了该线路外逐条试送刚才断开的线路，当试送到某一线路时又发生接地告警信号，这条线路也是失地的线路，将其断开，继续试送直至找出所有失地线路。若将出线全部断开失地信号仍然存在，判断为母线范围故障，则申请转移负荷后将母线隔离。
单相接地故障处理的注意事项：
（1）在系统发生接地故障时，不得拉合消弧线圈的隔离刀闸，禁止带电用隔离刀闸切除接地故障点。
（2）寻找接地点的操作和巡视应两人执行，穿绝缘鞋、戴绝缘手套，不得触及接地金属物。
（3）发现明显接地点时，不可接近，室内不得近于4米，室外不得近于8米。
（4）寻找接地点的每一项操作后，必须注意观察绝缘监察信号及表计的变化。
（5）在采用分网查找接地点时，应考虑保持功率的平衡、保护及自动装置的相互配合以及消弧线圈适当补偿的问题。
（6）加强对母线电压互感器及消弧线圈的监视。
四、结束语
由上面的分析可知，小电流接地系统发生单相接地告警的原因是多种多样的，配电运行人员关键在于根据信号、绝缘监察电压表三相指示、天气等情况，综合分析出告警的原因，并采取相应的处理方法，以确保变电系统的安全可靠运行。
参考文献：
[1]卢文鹏.发电厂变电站电气设备[M].北京:中国电力出版社,2002.
（责任编辑：刘辉）