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摘要：中性点不接地和经消弧线圈接地的系统称小电流接地系统。小电流系统中常见的故障是单相接地。发生单相接地时电 流较小，单相接地时不形成短路回路，电力系统安全运行规程规定接地故障后可继续运行1至2小时，但整个系统非故障相对地电压升高 倍。若不及时处理，极易发展成二相短路，使故障扩大。
关键词：35kV母线 电压异常

　　2006年5月13日，城关变35kV母线电压发生异常现象。当时城关变全站失压，后由城东变10KV翠城线与城关变10KV城关三路联络，当合上城关三路911开关时，出现城关变35KV母线失地信号，同时监视母线电压表发现表计指示异常：A相相电压偏低，B、C两相相电压升高，但低于线电压。经检查，电压异常发生在35KV母线上(母线上各馈线已退出运行)。检测母线设备及母线PT高低压熔丝都正常。后更换母线PT高压熔丝，由#1主变35KV侧向35KV母线送电后，母线失地信号消失，电压指示正常。

　　从以上现象分析来看，城关变35KV母线可能出现空载母线虚假接地的现象。当时城关变由#1主变10KV侧向35KV母线倒送电时，35KV母线处于空载运行状态，就可能会出现空载母线虚假接地，三相电压不平衡并且发出接地信号，若当送上一条线路后接地现象会自行消失。建议今后在查找母线失地信号故障时，应带上一条馈线。

　　以下将几种单相接地故障的特征及处理方法的有关资料提供给同仁们参考：

　　中性点不接地和经消弧线圈接地的系统称小电流接地系统。小电流系统中常见的故障是单相接地。发生单相接地时电 流较小，单相接地时不形成短路回路，电力系统安全运行规程规定接地故障后可继续运行1至2小时，但整个系统非故障相对地电压升高倍。若不及时处理，极易发展成二相短路，使故障扩大。

　　1、几种接地故障的特征

　　(1)、当发生接地相不完全接地时，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)、如果发生接地相完全接地(金属性接地)，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。例如c相经过渡电阻R接地时的电网接线如图1所示。

　　

　　正常运行时，三相系统完全对称，电源电势分别为Ea=E∠0⁰、Eb=a²Ea、Ec=aEa。各相导线对地的电容用集中电容Ca、Cb、Cc代替，且数值均为C。每相的对地导纳为Ya、Yb、Yc等于jωC。各相对地电压分别为Ua、Ub、Uc,系统中性点对地电压为U_NN’。当C相经过渡电阻R接地时，Yc’=+jωC根据弥尔曼定理中性点对地电压

　　U_NN’=－＝－＝－

　　由KVL得各相对地电压：Ua=Ea+ U_NN’， Ub=Eb+ U_NN’， Uc=Ec+ U_NN’。当R（0~∞）时，即电网经任意数值过渡电阻单相接地时，将不同的R值代入上面公式，计算出各相对地电压及电网中性点对地电压的变化如图2所示。通过该图可以得出如下结论：

　　①、R趋向∞时，各相对地绝缘良好，对应于电网正常运行状态

　　②、R＝0时，对应于金属性接地（又称接地接死）。接地相对地电压为零，非接地相对地电压升高为线电压。

　　中性点U_NN’=-Ec≈-Uc

　　Ua’=Ua+U_NN’=Ua-Uc

　　Ub’=Ub+U_NN’=Ub-Uc

　　Uc’=Uc+U_NN’=Uc-Uc=0  

　　由此可画出金属性接地时的电压向量图[1]

　　

　　[1] 电压向量图

　　由以上向量图可知故障后,非故障相电压升高倍,但线电压仍保持不变.

　　③、R大于0小于∞时，各相对地电压由系统对地电容及过渡电阻大小决定。非故障相对地电压高可达1.82倍相电压，低达0.823倍相电压。同时，对地电压高相的下一相，一定是接地相。这一点无论是高阻接地还是低阻接地均适用，而对地电压低相是接地相的结论仅适用于低阻接地的情况。

　　(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。

　　在小电流接地系统中，电压互感器一、二次侧都是通过熔断器和系统及负载连接的，在日常运行过程中会发生熔断器熔断现象，就这种情况进行分析。

　　　　表系统单相接地和PT熔断器熔断现象对照表

      现象故障  相电压表指示 有无接地信号 系统PT表计变化 A B C A相完全接地 零 线电压 线电压 有 同一系统所有表计变化 A相不完全接地 低于相电压 与过渡电阻及对地电容大小有关 高于相电压小于1.82倍相电压 接地程度有关 同一系统所有表计变化 A相高压熔断器熔断 低于相电压 相电压 相电压 有 仅PT故障段表计变化 A相低压熔断器熔断 低于相电压 相电压 相电压 无 仅PT故障段表计变化

　　通过对照表可以得出以下结论：

　　①、系统接地时对通过母联并列运行的I、II段母线电压均有影响，且三相电压均有变化

　　②、PT高压熔断器熔断时，会发出接地信号，但只影响PT所在段故障相电压

　　③、PT低压熔断器熔断时，不发接地信号，只影响PT所在段故障相电压

　　(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)、 城东变电站综合自动化系统中，它的PT断线判别依据是：当外接3Uo低于20V，并且计算3Uo大于20V时，装置发PT断线报警。其中外接3Uo取自PT开口三角形电压；计算3Uo＝|Ua＋Ub＋Uc|，通过采集到的三相电压，由计算机根据公式计算出零序电压。此判据只对PT低压熔断器熔断有效，高压熔断器熔断时发“零序过电压”信号。

　　通过上述分析，运行人员在工作过程中，应对各种故障引起的电压不平衡现象正确分析，在发生异常时准确判断，以便及时处理，确保变电站安全可靠运行。

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