（蘇州供電公司電力調(diào)度中心）

蘇州市區(qū)中性點小電流系統(tǒng)特殊單相接地事故的處理

殷一洲

（蘇州供電公司電力調(diào)度中心）

在中性點小電流接地系統(tǒng)中，單相接地故障是最常見的事故種類之一。對單相接地故障接地點的判斷是處理此類事故的關鍵點。而對一些現(xiàn)場工作中遇到的現(xiàn)象特殊的單相接地事故的排查和處理則是日常調(diào)度工作中的難點。本文以蘇州地區(qū)的若干次特殊形式的單相接地為藍本，通過案例分析的方法，闡述了在不同情況下處理此類事故的成功經(jīng)驗。總結出了處理中性點小電流系統(tǒng)單相接地事故的一般方法。

蘇州；小電流接地系統(tǒng)；單相接地；接地點判斷；處理方法

0 引言

蘇州市區(qū)輸配電網(wǎng)系統(tǒng)由35kV、20kV、10kV三個電壓等級組成，其中20kV系統(tǒng)和三個110kV變電站的10kV出線系統(tǒng)采用中性點經(jīng)阻抗接地方式即大電流接地系統(tǒng)；其余全部35kV系統(tǒng)和大部分10kV系統(tǒng)為中性點經(jīng)消弧線圈接地方式即小電流接地系統(tǒng)。中性點接地方式的不同導致了繼電保護配置的不同，前者在出線與主變低壓側均配有零序電流保護，而后者不配置該保護[1]。這種繼保配置的不同造成了單相接地事故發(fā)生時故障現(xiàn)象的差異，即大電流系統(tǒng)單相接地直接跳閘，小電流系統(tǒng)單相接地不跳閘，按規(guī)定可繼續(xù)運行2h。由于小電流系統(tǒng)架空線較多較長，單相接地事故是該系統(tǒng)最常見的事故之一。其中大多數(shù)事故較為簡單明了，也有一部分比較特殊復雜[2]。下面就小電流系統(tǒng)接地事故,結合現(xiàn)場實際工作的經(jīng)驗和體會做一個簡單的介紹和分析。其側重點在于一些特殊的、過程較復雜的接地事故。

1 小電流系統(tǒng)接地事故的故障現(xiàn)象和一般處理原則

1.1 小電流系統(tǒng)接地事故的故障現(xiàn)象表現(xiàn)

接地相相電壓為零，非接地相相電壓升至線電壓。

1）3U0電壓明顯增高。

2）消弧線圈有明顯的補償電流。

3）伴有斷線的接地故障，根據(jù)斷線點在電源側或負荷側的不同，對三相電壓會有不同的影響，斷線線路的斷線相電流明顯降低。

4）裝有小電流系統(tǒng)接地選線裝置的有相應接地信號[3]。

1.2 小電流系統(tǒng)接地故障的一般處理原則

1）母線上有帶電作業(yè)線路的應立即聯(lián)系工作負責人，詢問是否因工作引起。若確系工作引起應立即停工，排除干擾因素。

2）通知相關單位現(xiàn)場檢查，基本排除變電設備接地后，準備試拉線路。

3）試拉前落實短時停電通知。試拉順序可根據(jù)選線裝置報警情況、以往事故情況和電流變化情況制定。特別注意，用戶專線、保電線路應放在最后次序拉開，且試拉前應告知相關用監(jiān)。

4）確定接地線路后，通知相關巡線人員檢查線路，尋找接地點，設法隔離故障。

5）在確定接地線路后，于接地線路上尋找接地點有困難時，可以從線路末尾逐段拉開配網(wǎng)開關，當電壓恢復正常時即可判斷接地段，對該段線路再行細查，必能找到接地點。也可根據(jù)接地線路聯(lián)結方式靈活處理，以加快尋找接地段的速度。對于含有電纜的線路也經(jīng)常采用電纜絕緣試驗，判斷電纜是否存在故障。

2 特殊接地故障的實例分析

按照上文原則一般的小電流系統(tǒng)單相接地、斷線接地或者虛幻接地均可妥善解決。一些較為罕見的情況則需要根據(jù)實際情況，采取特殊的處理方式。下面就幾個筆者處理的特殊接地事故做一些簡單的介紹和分析。其中第一個較為簡單，后兩個較為復雜。值得一提的是三次事故幾乎發(fā)生在同一天中。

2.1 案例一

太平變10kV I段母線115蓮港線連續(xù)換相接地事故，115蓮港線線路接線如圖1所示。

圖1 115蓮港線示意圖

（1）事故過程

2013年8月29日晚19：00監(jiān)控告太平變：10kV I段母線C相接地，三相電壓為（A： 10.4 kV、B ：9.2 kV、 C：1.2 kV），通知變電運維張某，告配電調(diào)度遠程工作站。

19：50變電運維張某告現(xiàn)場一、二次設備檢查正常，20：00經(jīng)試拉查系115蓮港線接地，告配電調(diào)度遠程工作站；20：55 應配電運維張某某要求，口令拉開115蓮港線9123盛澤村開關，接地消失，電壓恢復正常。

22：00變電運維張某告：太平變10kVI段母線A相接地（A：1.03 kV、B：10.53 kV、C：9.7 kV）、告配電調(diào)度遠程工作站、告配電運維張某某，經(jīng)試拉仍系115蓮港線單相接地，告配電調(diào)度遠程工作站、告配電運維張某某。

8月30日 0：17應配電運維張某某要求，口令拉開115蓮港線7895欣盛模具開關，接地消失，電壓恢復正常。

1：13配電運維張某某告113#桿避雷器擊穿，已隔離，不影響運行，9123盛澤村開關以下巡線無異常要求試送。1：15口令合上115蓮港線9123盛澤村開關，電壓正常。

2：30配電運維張某某告#73-1-13-2桿用戶故障，現(xiàn)已隔離，其余巡線無異常，要求合上115蓮港線7895欣盛模具開關。2：33口令合上115蓮港線7895欣盛模具開關，電壓正常，告配電調(diào)度遠程工作站。

（2）事故分析

此次事故起初發(fā)生時,是一次普通的單相接地事故，故障線路和故障點很快就被順利找到。在成功隔離故障點2h后，同一條線路再次發(fā)生了單相接地事故且接地相發(fā)生了變化。從事后分析可以看出，這不過是一次偶然的巧合。兩次事故相互獨立，分別按簡單的原則處理即可。但是一些缺乏經(jīng)驗的年輕調(diào)度員，在第二次事故發(fā)生時，曾經(jīng)產(chǎn)生疑惑，認為此類事情不可能發(fā)生，進而迷茫不知從何下手。事實上在當時帶有一定程度雷雨天氣的情況下，一條長達數(shù)十公里的架空線，完全有可能發(fā)生兩次不同的事故。此時只要調(diào)度員擁有足夠的自信，堅決按照事故處理的一般原則果斷處置，最終就能發(fā)現(xiàn)，看似特殊的同線換相接地事故，不過是兩次簡單接地事故的組合而已。

2.2 案例二

湘城變10kV I段母線113陸巷線、117槍堂線C相同相接地，湘城變10kV I段母線接線如圖2所示。

圖2 湘城變示意圖

（1）事故過程

2013年8月30日19：50湘城變：10kV I段母線C相接地（A：10.6 kV、 B：9.77 kV 、C：0.9 kV），通知變電運維張某，告配電調(diào)度遠程工作站。

20：00變電運維奚某告現(xiàn)場一、二次設備檢查正常，20：35經(jīng)逐條試拉合未發(fā)現(xiàn)接地線路。20：40經(jīng)逐條拉開線路開關，暫不合上，發(fā)現(xiàn)117槍堂線拉開后，接地消失，電壓恢復正常，即117槍堂線C相接地。

20：45在保持槍堂線開關拉開前提下，逐條試合已拉開的線路開關，發(fā)現(xiàn)113陸巷線開關合上后，母線電壓又呈C相接地現(xiàn)象，即113陸巷線C相接地。立即口令拉開113陸巷線開關。

20：50在保持113陸巷線、117槍堂線開關拉開前提下，繼續(xù)合上其他已拉開的線路開關，至其他線路開關全部合上，未發(fā)現(xiàn)電壓異常。至此查明系113陸巷線、117槍堂線C相同相接地。

113陸巷線、117槍堂線開關均保持拉開，告配電運維張某某，告配電調(diào)度遠程工作站。

21：30配電運維張某某告113陸巷線#21桿C相避雷器擊穿，已更換，不影響運行。其他設備巡線正常。要求試送。21：32口令變電運維奚某合上113陸巷線開關，送電正常，告配電運維張某某，告配電調(diào)度遠程工作站。

22：35 配電運維張某某告117槍堂線9446西界涇開關已自行拉開（自轄設備），其余巡線無異常，要求試送。22：40口令變電運維奚某合上117槍堂線開關，送電正常。

（2）事故分析

同一母線不同線路的同相接地，是小電流系統(tǒng)中較為罕見的現(xiàn)象。其困難在于如何發(fā)現(xiàn)接地線路。一旦找到了所有接地線路后，處理過程與普通的接地事故就完全一致了。因此發(fā)現(xiàn)同相接地線路才是解決此類事故的關鍵。

由于我們不可能預判會發(fā)生同相接地，在查找接地線路時一般仍按單條線路接地查找。即對該母線上所有線路依次拉合，觀察電壓變化。當同相接地發(fā)生時，此種查找方法不可能將各條接地線路同時全部隔離，因此第一輪試拉未能發(fā)現(xiàn)接地線路。同時現(xiàn)場運維匯報設備正常并排除了變電設備接地的可能。此時就必須考慮同相接地的可能性了。

在第二輪試拉中，沒有將試拉線路立即合上，這樣當117槍堂線開關拉開后電壓恢復正常，從而說明三個問題：①117槍堂線C相確有接地；②尚未拉開的線路（118澄畔#1線）是正常線路，無需試拉；③其他同相接地線路一定在已經(jīng)拉開的線路中。

明確以上三點后可以將第二輪試拉時拉開而未合上的線路逐條合上，并觀察電壓變化。此時決不能將117槍堂線再合上，否則仍然無法查明其他接地線路。在113陸巷線合上后，電壓再次出現(xiàn)接地現(xiàn)象，從而說明以下兩個問題：113陸巷線確有C相接地；不能排除尚未合上的線路仍有接地線路存在。因此必須拉開113陸巷線開關，繼續(xù)合上其他線路開關。直至所有已拉開線路全部合上，未再發(fā)現(xiàn)接地線路。至此方可斷定事故為113陸巷線、117槍堂線同相接地。

以上所述即為同相接地的一般查找方法，可見只要邏輯清晰，思維專注，即使比較復雜的情況一樣可以通過試拉的簡單手段判斷出所有故障線路。

2.3 案例三

紅莊變#1主變接地、線路跳閘、開關故障綜合事故。紅莊變接線如圖3所示、熱紅線接線如圖4所示、江遠熱電廠接線如圖5所示。

圖3 紅莊變示意圖

圖4 熱紅線示意圖

圖5 江遠熱電廠示意圖

（1）事故過程

2013年8月29日14：00紅莊變35kV I段母線A相接地（A：7kV、B：29 kV、C：32 kV），后313熱紅線開關過流II段保護動作，開關跳閘。通知變電運維徐某某，告輸電運檢胡某，用監(jiān)繆某某，江遠熱電廠值長陳某某。

14：40口令江遠熱電廠值長陳某某江遠熱電廠313熱紅線開關改為冷備用；14：50口令江遠熱電廠值長陳某某合上江遠熱電廠391新熱線開關；14：55經(jīng)區(qū)調(diào)許可后，許可江遠熱電廠值長陳某某#1，#2機組恢復并網(wǎng)，告區(qū)調(diào)張某。

14：56變電運維徐某某告紅莊變現(xiàn)場一、二次設備檢查正常；15：18用監(jiān)繆某某告312塘北線停電通知已落實，15：20～15：21口令變電運維徐某某將312塘北線開關拉合一次（接地未消失）。

15:57口令變電運維徐某某拉開312塘北線開關，16：0口令變電運維徐某某將300母聯(lián)開關備自投裝置停用。16：08口令變電運維徐某某拉開301#1主變開關，16：11口令變電運維徐某某將3Y1I段母線壓變、3Y1I段母線避雷器由運行改為冷備用。16：18口令變電運維徐某某將300母聯(lián)開關充電保護啟用。16：21口令變電運維徐某某合上300母聯(lián)開關（電壓正常）。16：24口令變電運維徐某某將300母聯(lián)開關充電保護停用。16：26口令變電運維徐某某合上312塘北線開關。

16：22輸電運檢胡某告313熱紅線#32-33桿三相斷股嚴重，要求全線改檢修。16：30口令江遠熱電廠值長陳某某將313熱紅線線路壓變、313熱紅線線路避雷器由運行改為冷備用。16：34口令變電運維徐某某紅莊變將313熱紅線由熱備用改為檢修。 17：04許可輸電運檢胡某313熱紅線開始檢修。

21：20 變電運維徐某某匯報紅莊變3Y1 I段母線壓變、3Y1I段母線避雷器，檢查正常。21：23口令變電運維徐某某3Y1 I段母線壓變由冷備用改為運行。21：36口令變電運維徐某某3Y1 I段母線避雷器由冷備用改為運行,電壓正常。通知用監(jiān)繆某某312塘北線負荷開放（排除35kV I段母線設備單相接地）。

21：47口令變電運維徐某某紅莊變拉開301#1主變變壓器側閘刀，合上301#1主變開關（沖擊開關內(nèi)部），電壓正常。21：50口令變電運維徐某某拉開301#1主變開關，合上301#1主變開關變壓器側閘刀。21：54口令變電運維徐某某合上301#1主變開關，合環(huán)，35kV I、II段母線A相接地。21：56口令變電運維徐某某拉開301#1主變開關，接地消失（判斷系#1主變35kV側至301#1主變開關間接地）。

22：10口令變電運維徐某某合上100母聯(lián)開關（合環(huán)），拉開101#1主變開關（解環(huán)）。22：25～2：35口令變電運維徐某某拉開1101#1主變開關(前告區(qū)調(diào))。22：40口令變電運維徐某某將130母聯(lián)開關繼保啟用；合上130母聯(lián)開關（合環(huán)），繼保停用；拉開103#2主變開關（解環(huán)）。

23：10輸電運檢胡某匯報313熱紅線工作終結。23：16口令變電運維徐某某將313熱紅線由檢修改為運行。23：18變電運維徐某某告313熱紅線開關故障，合不上，已聯(lián)系檢修處理。23：19通知變電運維徐某某中止操作，明確開關在熱備用狀態(tài)。23：23口令變電運維徐某某將313熱紅線開關由熱備用改為冷備用。23：32許可變電運維徐某某313熱紅線開關檢修。8月30日 0：15變電運維徐某某告313熱紅線開關檢修工作終結。0：16～0：30口令變電運維徐某某將313熱紅線開關由冷備用改為運行，送電正常。

8月29日 23：45變電運維徐某某告紅莊變#1主變油樣不合格，要求#1主變改為冷備用。23：47口令變電運維徐某某將#1主變由熱備用改為冷備用，告區(qū)調(diào)。8月30日0：07許可變電運維徐某某#1主變處缺工作，事故告一段落。

（2）事故分析

這是一起極其復雜的接地事故，其復雜性主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

1）罕見性，小電流系統(tǒng)的接地故障一般而言均由線路接地引起，變電設備接地比較罕見，主變接地更是僅見。

2）綜合性，在此次事故中于主變接地的同時，伴有線路跳閘。線路故障排除后送電時又發(fā)生了開關故障，一時線路、主變、開關各種故障匯聚，大大提高了事故處理的難度。

此次事故發(fā)生后，在變電運維人員到達現(xiàn)場前，首先聯(lián)系電廠人員將機組通過備用通道并網(wǎng)，維持了電網(wǎng)的穩(wěn)定。

隨后開始進行事故處理。事故處理的過程可以分為兩個部分，313熱紅線跳閘和紅莊變35kVI段母線接地。

313熱紅線跳閘按照電廠并網(wǎng)通道故障的原則處理，很快找到了故障點。在線路轉入檢修，許可工作后不久排除了故障。但在復役操作時又發(fā)生了開關故障，隨即將開關改為冷備用，許可工作，并最終排除了故障。電廠并網(wǎng)線路故障和開關故障都不是復雜的電網(wǎng)事故，按照一般事故處理的原則，按部就班實施調(diào)度即可。

紅莊變35kV母線接地是此次事故處理的核心和難點，在接地事故的處理中，接地設備的尋找成為了重中之重。

在起初仍按照母線接地的一般原則進行處理，對母線上剩下的唯一線路進行試拉。在該線路被排除后，主要考慮變電設備接地的情況。首先懷疑母線本體接地，在隔離了母線上的主變、壓變、線路及避雷器后，通過300母聯(lián)開關串供接地母線，結果電壓正常，母線本體故障也被排除。由于壓變、避雷器送電也未造成電壓變化，在恢復312塘北線供電的同時，把懷疑集中到了主變上。

為了分辨接地故障發(fā)生在主變開關抑或主變本體上，與現(xiàn)場運維相關技術人員商議后決定利用主變開關主變側閘刀在主變開關與主變間進行隔離，而后對主變開關進行單獨沖擊，沖擊的結果排除了開關內(nèi)部接地的可能。

此時明確了主變至主變開關間的故障范圍，對主變進行了果斷的隔離措施。隨后的油樣檢查證明了判斷。

此次事故后我們集思廣益，總結了變電設備接地事故處理的基本原則：

1）首先對主變、壓變、母線以外的變電設備逐個隔離。

2）如均排除接地可能的，應用外來電源空充母線、壓變檢查是否為母線本體接地或壓變接地。

3）如母線本體及壓變也排除接地可能的，基本確定為主變接地。條件允許的，主變開關屬閘刀、開關結構可對主變開關單獨沖擊一次，以確定系主變至主變開關間接地抑或主變開關內(nèi)部接地。

3 結束語

在接地事故的處理中，查找接地點始終是整個處理過程的核心環(huán)節(jié)[4]。查找接地點無論是一般的接地事故、同線多點換相接地還是多線同相接地抑或變電設備接地[5]。萬變不離其宗，只要逐個使設備與系統(tǒng)隔離，一旦系統(tǒng)電壓恢復正常，最后隔離的設備即為接地設備之一。再將已隔離的設備逐個恢復與系統(tǒng)的連接，一旦再出現(xiàn)接地電壓，則最后恢復的設備也是接地設備之一。當然這個原則，可以變通可以靈活，但總的方向是不變的。

在電網(wǎng)運行中有時會發(fā)生一些比較特殊的情況，無論情況如何特殊，原則仍然是一樣的。要善于透過現(xiàn)象尋找事物的本質(zhì)，善于在錯綜復雜的情況下排除干擾，抓住主要矛盾和矛盾的主要方面；善于將復雜的問題簡單化。而保持自信的態(tài)度，嚴謹?shù)淖黠L，則是確保事故處理正確的必要主觀因素。

事實證明不存在找不到接地點的接地事故，只要膽大心細、邏輯清晰、嚴格按照調(diào)度規(guī)程辦理，任何事故都是可以順利解決的。

[1]王洪,梁志強,張忠民. 中性點非有效接地系統(tǒng)遇到的問題與對策[J]. 華北電力技術， 2011(8).

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[3]劉志安,李友軍,向保林. 小電流接地選線裝置運行現(xiàn)狀及對策研究[J]. 中國電力教育， 2011(30).

[4]呂立平，馬光耀，谷君，等.基于配電自動化的小電流系統(tǒng)自愈技術研究[J]. 電氣應用， 2015(S2) .

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2016-12-01）