電力系統(tǒng)可分為大電流接地系統(tǒng)(包括直接接地、電抗接地和低電阻接地)和小電流接地系統(tǒng)(包括高阻接地、消弧線圈接地和不接地)。我國3 ~ 66 kV電力系統(tǒng)大多采用中性點(diǎn)接地或消弧線圈接地的運(yùn)行方式，即小電流接地系統(tǒng)。

單相接地是小電流接地系統(tǒng)中常見的故障。在10 kV配電線路的實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常會發(fā)生單相接地故障，特別是在雨季、大風(fēng)和大雪等惡劣天氣條件下，單相接地故障發(fā)生的頻率更高。

發(fā)生單相接地后，故障相對地電壓降低，非故障兩相相電壓升高，但線電壓仍然對稱，不影響向用戶連續(xù)供電，系統(tǒng)可運(yùn)行1 ~ 2 h，這也是小電流接地系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)。但是，如果電網(wǎng)在發(fā)生單相接地故障后長時間運(yùn)行，將嚴(yán)重影響變電站設(shè)備和配電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

單相接地故障的特征及檢測裝置

1、單相接地故障的特點(diǎn)

中心信號：警鈴響，“某kV母線某段接地”光字牌亮，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈系統(tǒng)接地，“消弧線圈動作”光字牌亮；

監(jiān)視絕緣電壓表指示：故障相電壓降低(不完全接地)或?yàn)榱?完全接地)，其它兩相電壓升高，大于相電壓(不完全接地)或等于線電壓(完全接地)。接地穩(wěn)定時，電壓表指針不擺動；如果電壓表一直擺，就是間歇性接地；

通過中性點(diǎn)消弧線圈接地系統(tǒng)，安裝中性點(diǎn)位移電壓表時，可以看到有一定指示(不完全接地)或相電壓值(完全接地)的消弧線圈接地報警燈亮；

電弧接地時，產(chǎn)生過電壓，非故障相電壓很高。電壓互感器的高壓熔斷器可能熔斷，甚至電壓互感器可能被燒壞。

2.真假接地的判斷

電壓互感器一相高壓熔斷器熔斷，發(fā)出接地信號。發(fā)生接地故障時，故障的相對接地電壓降低，其他兩相升高，線電壓保持不變。而高壓熔斷器一相熔斷，一相地電壓降低，另外兩相不升高，線電壓降低。

用變壓器給空載母線充電時，斷路器三相分時段合閘，三相對地電容不平衡，使中性點(diǎn)位移，三相電壓不對稱，發(fā)出接地信號。

這種情況只發(fā)生在手術(shù)過程中。只要母線和連接設(shè)備沒有異常，就可以判斷，當(dāng)一條線路或一臺變壓器投入運(yùn)行時，它就會消失。

系統(tǒng)中三相參數(shù)不對稱，消弧線圈補(bǔ)償度調(diào)節(jié)不當(dāng)，系統(tǒng)反向運(yùn)行時會發(fā)出接地信號。當(dāng)系統(tǒng)在反向運(yùn)行模式下運(yùn)行時，這種情況經(jīng)常發(fā)生。匯報調(diào)度后得知，可先恢復(fù)原運(yùn)行方式，將消弧線圈斷電，調(diào)整分接開關(guān)，再將系統(tǒng)重新投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)反向運(yùn)行方式。

空載母線閉合時，可能會激發(fā)鐵磁諧振過電壓，發(fā)出接地信號。

這種情況在開關(guān)接通時也會發(fā)生，可以立即送線破壞諧振條件，消除諧振。

3.檢測裝置

絕緣監(jiān)測裝置通常采用三相五柱式電壓互感器、電壓繼電器、信號繼電器和監(jiān)測儀表。

它由五個鐵芯柱組成，包括一套一次繞組和兩套二次繞組，均繞在三個中間柱上，其接線方式為Ynynd。

這種連接的優(yōu)點(diǎn)是：第一輔助繞組不僅可以測量線電壓，還可以測量相電壓；第二輔助繞組連接到

根據(jù)信號和電壓表指示，值班人員可得知接地故障已發(fā)生，確定接地相，然后向調(diào)度值班員匯報。但是，必須指出，絕緣監(jiān)測裝置是與母線共用的。

發(fā)生單相接地故障的原因

(1)導(dǎo)線對地或在橫擔(dān)上斷線；

(2)導(dǎo)線在絕緣子內(nèi)未綁扎或固定牢固，從橫擔(dān)或地面脫落；

由于風(fēng)力過大，電線離建筑物太近；

配電變壓器高壓引下線斷裂；

配電變壓器平臺10 kV避雷器或10 kV熔斷器絕緣擊穿；

配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地；

絕緣子擊穿；

線路上分支熔斷器端部絕緣擊穿；

在同一根電桿上架設(shè)上層橫擔(dān)的導(dǎo)線拉掉一端，放在下層導(dǎo)線上；

線路雷擊；樹木的短嫁接；鳥害；漂浮物(如塑料片、樹枝等。);

單相接地故障的危害

1.對變電站設(shè)備的危害

10kV配電線路發(fā)生單相接地故障后，如果變電站10kV母線上的電壓互感器檢測不到電流，就會在開口三角形上產(chǎn)生零序電壓和電流增大。如果運(yùn)行時間過長，電壓互感器會損壞。

單相接地故障后，還可能發(fā)生諧振過電壓。諧振過電壓是正常電壓的幾倍，所以嚴(yán)重的話會對變電設(shè)備的絕緣保護(hù)裝置造成危害，造成變電設(shè)備絕緣部分的擊穿，從而導(dǎo)致重大事故。

2.對配電設(shè)備的危害

單相接地故障還可能導(dǎo)致間歇性電弧接地現(xiàn)象。同時，諧振過電壓可能擊穿絕緣保護(hù)層，造成線路短路事故、配電變壓器燒毀事故、線路上避雷器和熔斷器絕緣擊穿燒毀，還可能發(fā)生電氣火災(zāi)事故。

3.對地區(qū)電網(wǎng)的危害

嚴(yán)重的單相接地故障可能會破壞地區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定性，引發(fā)更多的事故。

4.對人和動物的傷害

在發(fā)生導(dǎo)體接地等單相接地故障時，一旦配電線路繼續(xù)工作，靠近配電設(shè)備的行人和線路巡檢人員(尤其是夜間的線路巡檢人員)很有可能發(fā)生跨步電壓導(dǎo)致的觸電，也有可能發(fā)生牲畜觸電。

5.對供電可靠性的影響

10kV配電線路接地，除人工選線外，還會切斷無單相接地故障的配電線路，暫停對其他用戶的正常供電，直接影響供電企業(yè)的供電可靠性。

同時，單相接地故障不得不停止配電線路的運(yùn)行，并對配電線路中的故障線路進(jìn)行查找和修復(fù)。檢修期間無法向用戶正常供電，特別是在農(nóng)作物生長期、大風(fēng)雨雪等惡劣氣候條件下，以及山區(qū)、林區(qū)等復(fù)雜地區(qū)和夜間，不利于查找和排除故障，會造成長時間、大面積停電，對供電可靠性影響很大。

6.對生產(chǎn)線的影響

10kV配電線路發(fā)生單相停電時，配電線路的接地會發(fā)生大量的對地放電，這是一種直接的電能損失。根據(jù)電力企業(yè)的相關(guān)規(guī)定，配電線路的接地操作不能超過2小時，一旦超過2小時，就會浪費(fèi)大量的電力。

7、造成電能的損失

10kV配電線路接地過程中，平均接地電流在6-10a之間，按照目前的功率水平，大約會浪費(fèi)34560kVH的電能。

單相接地故障的方法和處理

1.小電流接地自動選線裝置

在10kV配電線路接地故障過程中，自動選線的整定設(shè)備可用于變電站小電流接地。這種小電流接地自動選線裝置可以在接地前測量配電線路的接地情況。

同時，針對配電線路的實(shí)際應(yīng)用，應(yīng)更加重視小電流接地自動選線裝置與零線的密切配合

在目前的配電系統(tǒng)中，大多數(shù)變電站都配有信號源，信號源位于配電線路的始端、中間和末端。指示器可以清楚地告訴我們故障的實(shí)際位置，并更快地處理線路故障。

3.其次，可以采取以下預(yù)防措施。

定期巡視配電線路，主要檢查導(dǎo)線與樹木、建筑物的距離，電桿頂端是否有鳥窩，導(dǎo)線在絕緣子內(nèi)的綁扎或固定是否牢固，絕緣子固定螺栓是否松動，橫擔(dān)、拉線螺栓是否松動，拉線是否斷裂或折斷，導(dǎo)線弧垂是否過大或過小等。

配電線路上的絕緣子、分支熔斷器、避雷器等設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行絕緣測試，不合格的應(yīng)及時更換。

定期測試配電變壓器，修理或更換不合格的配電變壓器。

在農(nóng)村配電線路上安裝分支熔斷器，可以縮小故障范圍，減少停電面積和時間，有助于快速查找故障點(diǎn)。

在配電線路上使用更高電壓等級的絕緣子，以提高配電網(wǎng)的絕緣強(qiáng)度。

4、單相接地故障處理后

配電線路發(fā)生單相接地時，變電站值班人員應(yīng)立即做好記錄，迅速向值班調(diào)度員及相關(guān)責(zé)任人員匯報，并根據(jù)值班調(diào)度員的命令查找接地故障。當(dāng)某條線路的斷路器斷開，接地現(xiàn)象消失時，可以判斷為故障線路。