單相接地

10kV配電線路發生單相接地故障後，變電站10kV母線上的電壓互感器檢測到零序電壓，在開口三角形上產生零序電壓，電壓互感器鐵芯飽和，勵磁電流增加，如果長時間運行，將燒毀電壓互感器[1]。

基本介紹

• 中文名：單相接地
• 外文名：one-phase ground
• 性質：電力系統常見的一種故障
• 危害：可能破壞區域電網系統穩定
• 引起原因：導線斷線、絕緣子擊穿和樹木短接
• 影響：供電企業的供電量指標和經濟效益
• 電伏：10kV

名片解釋

單相接地是電力系統常見的一種故障，表示三相系統中的其中一相和大地發生了短路。

原因

發生單相接地故障主要有以下幾種原因:

1)導線斷線落地或搭在橫擔上。

2)導線在絕緣子中綁紮或固定不牢，脫落到橫擔或地上。

3)導線風偏過大,與建築物距離過近。

4)變壓器高壓引下線斷線。

5)配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地。

6)絕緣子擊穿。

7)線路上的分支熔斷器絕緣擊穿。

8)同桿架設導線上層橫擔的拉帶一端脫落，搭在下排導線上。

9)線路落雷。

10)樹木通道不暢，導致樹接觸導線。

11)鳥害。

12)飄浮物(如塑膠布、風箏等)

13)其它偶然或不明原因

在以上諸多種原因中，導線斷線、絕緣子擊穿和樹木短接是發生配電線路單相接地故障最主要的原因，對近幾年來單相接地故障原因統計，上述三種原因占總故障原因的85%以上3

影響

3.1 對變電站設備的危害

在實際運行中，磚廠塑膠布因大風落到導線上，使變電站電壓互感器燒毀情況，造成設備損壞、大面積停電事故。 　單相接地故障發生後，也可能產生諧振過電壓，產生幾倍於正常電壓的諧振過電壓，危及變電設備的絕緣，嚴重者使變電設備絕緣擊穿，造成更大事故。

3.2 對配電設備的危害

單相接地故障發生後，可能發生間歇性弧光接地，造成諧振過電壓，產生幾倍於正常電壓的過電壓，過電壓將進一步使線路上的絕緣子絕緣擊穿，造成嚴重的短路事故，同時可能燒毀部分配電變壓器，使線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀,也可能發生電氣火災。

3.3 對配電電網的危害

嚴重的單相接地故障，可能破壞區域電網系統穩定，造成更大事故。

3.4 對人畜危害

對於導線落地這一類單相接地故障，如果接地配電線路未停運，對於行人和線路巡視人員(特別是夜間),可能發生人身觸電傷亡事故，也可能發生牲畜觸電傷亡事故。

3.5 對供電可靠性的影響

發生單相接地故障後，一方面要進行人工選線，對未發生單相接地故障的配電線路要進行停電，中斷正常供電，影響供電可靠性，另一方面發生單相接地的配電線路將停運，在查找故障點和消除故障中，不能保障用戶正常用電，特別是在莊稼生長期、大風、雨、雪等惡劣氣候條件和山區、林區等複雜地區以及夜間，不利於查找和消除故障，將造成長時間、大面積停電，對供電可靠性產生較大影響。

3.6 對供電量的影響

發生單相接地故障後，由於要查找和消除故障，必然要停運發生單相接地故障配電線路，從而將造成長時間、大面積停電，減少供電量。據不完全統計，每年由於配電線路發生的單相接地故障，將少供電十幾萬度，影響供電企業的供電量指標和經濟效益。

3.7 對線損的影響

發生單相接地故障時，由於配電線路接地相直接或間接對大地放電，將造成較大的電能損耗，如果按規程規定運行一段時間(不超過2小時)，將造成更大的電能損耗。

單相接地故障

單相接地是10kV(35kV)小電流接地系統單相接地，單相接地故障是配電系統最常見的故障，多發生在潮濕、多雨天氣。由於樹障、配電線路上絕緣子單相擊穿、單相斷線以及小動物危害等諸多因素引起的。單相接地不僅影響了用戶的正常供電，而且可能產生過電壓，燒壞設備，甚至引起相間短路而擴大事故。熟悉接地故障的處理方法對值班人員十分重要。

系統接地

編輯

電力系統按接地處理方式可分為大電流接地系統（包括直接接地，電抗接地和低阻接地）、小電流接地系統（包括高阻接地，消弧線圈接地和不接地）。我國3～63kV電力系統大多數採用中性點不接地或經消弧線圈接地的運行方式，即為小電流接地系統。

在小電流接地系統中，單相接地是一種常見的臨時性故障，多發生在潮濕、多雨天氣。發生單相接地後，故障相對地電壓降低，非故障兩相的相電壓升高，但線電壓卻依然對稱，因而不影響對用戶的連續供電，系統可運行1～2h，這也是小電流接地系統的最大優點。但是若發生單相接地故障時電網長期運行，因非故障的兩相對地電壓升高

倍，可能引起絕緣的薄弱環節被擊穿，發展成為相間短路，使事故擴大，影響用戶的正常用電。還可能使電壓互感器鐵心嚴重飽和，導致電壓互感器嚴重過負荷而燒毀。同時弧光接地還會引起全系統過電壓，進而損壞設備，破壞系統安全運行。因此，值班人員一定要熟悉接地故障的處理方法，當發生單相接地故障時，必須及時找到故障線路予以切除。

故障特徵

編輯

(1)當發生一相(如A相)不完全接地時，即通過高電阻或電弧接地，這時故障相的電壓降低，非故障相的電壓升高，它們大於相電壓，但達不到線電壓。電壓互感器開口三角處的電壓達到整定值，電壓繼電器動作，發出接地信號。

(2)如果發生A相完全接地，則故障相的電壓降到零，非故障相的電壓升高到線電壓。此時電壓互感器開口三角處出現三倍於原來的相電壓，電壓繼電器動作，發出接地信號。

(3)電壓互感器高壓側出現一相(A相)斷線或熔斷件熔斷，此時故障相的指示不為零，這是由於此相電壓表在二次迴路中經互感器線圈和其他兩相電壓表形成串聯迴路，出現比較小的電壓指示，但不是該相實際電壓，非故障相仍為相電壓。互感器開口三角處會出現35V左右電壓值，並啟動繼電器，發出接地信號。

(4)由於系統中存在容性和感性參數的元件，特別是帶有鐵芯的鐵磁電感元件，在參數組合不匹配時會引起鐵磁諧振，並且繼電器動作，發出接地信號。

(5)空載母線虛假接地現象。在母線空載運行時，也可能會出現三相電壓不平衡，並且發出接地信號。但當送上一條線路後接地現象會自行消失。

故障處理

編輯

處理步驟

①發生單相接地故障後，值班人員應馬上復歸音響，作好記錄，迅速報告當值調度和有關負責人員，並按當值調度員的命令尋找接地故障，但具體查找方法由現場值班員自己選擇。

②詳細檢查所內電氣設備有無明顯的故障跡象，如果不能找出故障點，再進行線路接地的尋找。

③將母線分段運行，並列運行的變壓器分列運行，以判定單相接地區域。

④再拉開母線無功補償電容器斷路器以及空載線路。對多電源線路，應採取轉移負荷，改變供電方式來尋找接地故障點。

⑤採用一拉一合的方式進行試拉尋找故障點，當拉開某條線路斷路器接地現象消失，便可判斷它為故障線路，並馬上匯報當值調度員聽候處理，同時對故障線路的斷路器、隔離開關、穿牆套管等設備做進一步檢查。

處理要求

①尋找和處理單相接地故障時，應作好安全措施，保證人身安全。當設備發生接地時，室內不得接近故障點4m以內，室外不得接近故障點8m以內，進入上述範圍的工作人員必須穿絕緣靴，戴絕緣手套，使用專用工具。

②為了減小停電的範圍和負面影響，在尋找單相接地故障時，應先試拉線路長、分支多、歷次故障多和負荷輕以及用電性質次要的線路，然後試拉線路短、負荷重、分支少、用點性質重要的線路。雙電源用戶可先倒換電源再試拉，專用線路應先行通知。若有關人員匯報某條線路上有故障跡象時，可先試拉這條線路。

③若電壓互感器高壓熔斷件熔斷，不得用普通熔斷件代替。必須用額定電流為0.5A裝填有石英砂的瓷管熔斷器，這種熔斷器有良好的滅弧性能和較大的斷流容量，具有限制短路電流的作用。

故障防範

編輯

為了減少單相接地故障給電網運行帶來的不良影響，不僅要求值班人員熟悉有關運行規程，了解設備的運行狀況，在實踐中不斷地總結經驗，提高處理問題的能力，還要積極改善設備的運行條件，及時消除設備缺陷，保持設備的清潔，提高設備的絕緣水平。同時，還要加強配電線路的檢修、維護管理，提高配電線路檢修人員的技術水平，縮短查找處理接地故障的時間，儘快恢復對用戶供電。