10kV变配电站单相接地与零序过电流保护有关问题分析

电力系统10kV配电网接地方式探讨摘要：在电力系统中，10kV配电网中性点接地是一个综合性的问题，它涉及到的范围非常之广，而且在电力系统的设计与运行中，扮演着非常重要的角色。

目前，我国主要采用三种中性点接地方式：中性点不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地。

关键词：电力系统；10kV；配电网；接地方式引言中性点不接地方式的主要特点是结构简单、投资较少。

发生单相接地故障时，故障相电压降为零，非故障相电压升高1.732倍，流经故障点的电流是全系统对地电容电流。

系统对地电容较小时，故障电流较小，系统可继续运行1～2h。

中性点不接地系统的根本弱点在于中性点绝缘，电网对地电容储存的能量没有释放通道，弧光接地时易产生间歇性电弧过电压，对绝缘危害很大，同时容易引发铁磁谐振。

因此该方式不能适应配电网发展，已逐渐被经消弧线圈接地和经小电阻接地方式取代。

经消弧线圈接地方式需要通过接地变压器提供中性点。

为避免出现谐振过电压，消弧线圈一般运行在过补偿状态。

发生单相接地故障时，故障电流仅为补偿后的残余电流，可抑制电弧重燃，减少间歇性电弧过电压出现概率。

故障后可持续运行一段时间，但在接地期间绝缘薄弱环节可能被击穿。

目前，我国大部分地区10kV配电网均采用经消弧线圈接地方式。

1经消弧线圈接地系统中的主要问题在市区供电公司10kV配电网中，约有80%为中性点经消弧线圈接地系统，20%为中性点不接地系统，未来将全部改造为中性点经消弧线圈接地系统。

在经消弧线圈接地系统的运行维护中，主要面临以下几方面的问题：第一，少数变电站10kV母线电容电流过大，超过100A，消弧线圈长期欠补偿运行，发生线路单相接地后消弧线圈容量无法完全补偿电容电流；第二，部分10kV母线全部为电缆出线或以电缆出线为主，且电缆沟运行环境普遍恶劣，电缆绝缘水平降低。

线路单相接地后系统中性点电压升高，容易引起电缆沟内电缆绝缘击穿，甚至演变成同沟多起电缆事故，扩大事故范围；第三，部分变电站接地选线装置应用效果不理想，仍然要依靠线路轮切查找接地线路。

大准铁路10KV配电所零序过压告警的判断和处理摘要：大准铁路正线全长264公里，共设有七个10KV配电所，担负着全线的生产生活用电。

配电线路及设备沿铁路架设点多、线长、走径复杂，受气候和环境影响较大，供用电情况复杂，这些实际情况都直接或间接影响着配电线路的安全运行，故障原因也较为复杂。

在配电所的日常值班工作中遇到最多的就是零序过压告警，若值班人员经验不足易造成误判，延误事故处理时间，扩大损失。

本文根据单相接地和电压互感器熔断器熔断造成电压异常、事故告警和处理的方法进行了阐释。

关键词：零序过压；单相接地；电压互感器；熔断器熔断大准铁路10KV配电网采用中性点不接地运行方式，配电所内采用三相五柱式电压互感器监测系统一次电压和系统绝缘情况，并根据二次系统零序电压值进行绝缘监测报警。

绝缘监测装置的报警值设置为24V，当零序电压超过此整定值时即发出零序过压告警信号。

值班员应立即解除音响信号、查看后台机故障报告，记录母互的电压并报告电调，根据系统二次电压判断当前故障情况，巡视所内设备。

并按电调的命令查找故障。

针对电压异常，首先要判断是否是测量回路故障，排除了此类故障后，再考虑是一次设备故障或是运行参数异常，用线电压值可以很好地将两者区分开来。

下面把我工作以来遇到过的情况简单的做个说明：一电压互感器高压熔断器熔断当电压互感器高压熔断器熔断时，受负载影响，熔断相电压降低，但不为零，此时其他两相电压应保持为正常相电压或稍低。

同时由于断相出现在互感器高压侧，互感器低压侧会出现零序电压，其大小通常高于整定值，发出告警信号。

处理：1退出可能误动的保护，2停用PT转检修，3更换熔断器，4将更换好熔断器的PT转运行，5退出的保护投运。

二电压互感器低压熔断器熔断电压互感器低压熔断器熔断时，在二次侧的反映和高压侧熔断基本类似，但是由于熔断器熔断发生在低压侧，影响的将只是某一个绕组的电压，不会出现零序电压。

在这种情况下，通过用电压表检查电压回路熔断器两侧电压，可以快速地确定故障原因。

变电站站用变变低零序接线方式分析摘要：站用变兼接地变是变电站配电系统的重要组成部分，一方面负责提供站内380V交流系统的供电，另一方面为配电系统提供接地方式，在系统接地保护时与故障点形成零序通路。

本文通过一起因站用变兼接地变变低零序CT接线错误引起跳闸事件引出变低零序的接线方式对系统运行的分析，并提出现场整改的措施。

关键词：零序保护；零序CT；交流系统前言根据《广东电网公司变电站站用交流电源系统技术规范》要求：“低压侧中性点直接接地的站用变压器，宜装设下列单相接地短路保护之一：（1）装在站用变压器低压侧中性线上的零序过电流保护；（2）利用高压侧的过电流保护，兼作单相短路保护；（3）保护装置带时限动作于站用变压器各侧断路器跳闸。

”对于6-10kV配电变压器，当利用高压侧过流保护兼做低压侧单相电流保护灵敏系数不满足要求时，大多采用接于低压侧中性线上的零序电流保护，但现场实际施工时，往往由于未能正确安装零序CT的位置，导致保护误动作。

1事故事件简介110kV某某站10kV F25 A线发生瞬时接地故障，接地故障持续692毫秒（未达到零序过流时间0.7秒），接地故障返回前109毫秒#3站用变兼接地变保护低压侧零序过流保护启动，2秒后低压侧零序过流保护动作值达到1.2A，保护动作出口跳高压侧534开关，开关在36毫秒后分闸到位。

F25保护瞬时接地返回后，故障#3站用变兼接地变保护并没有返回。

经过现场分析，F25发生瞬时接地故障，10kV母线非故障相电压抬升，磁通饱和，导致绕组铁芯（铁磁材料）的运行工况变到了非线性区，瞬时故障返回后，因剩磁的影响，逐渐离开非线性区的过程中产生零序电流，造成站用变兼接地变低压侧零序过流保护动作。

同时,低压侧零序保护所用零序CT错误接在中性点引出线靠近负荷侧上，不能正确反映低压侧接地的故障,因高压侧接地故障或负荷不平衡时产生零序电流而引起误动作。

图1 零序CT接于中性线引出线靠近负荷侧2四种典型接线方式故障情况下电流流向图及误动情况分析1.零序CT接于中性点引出线靠近本体侧站用变的中性点抽头出来后经过零序CT后到接地排上，再连上低压电缆。

10kv 系统发生单相接地及PT 断线的判断与处理第一节10kv 系统发生单相接地的判断与处理一、发生单相接地故障的特点中性点不接地或经过消弧线圈和高阻抗接地的三相系统，当某一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，这种系统被称为小电流接地系统。

在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的临时故障，多发生在潮湿、多雨天气。

发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统仍可运行1 —2h。

这也是小电流接地系统的最大的优点。

但若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压可升高根号3 倍，可能引起绝缘薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常供电；也可能使电压互感器铁芯严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。

同时，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。

二、发生单相接地故障现象分析与判断下面是一台三相五芯柱电压互感器接图。

如图所示接成Y0/Y0/ △。

接成Y0形的二次线圈供电给仪表、继电器及绝缘监察电压表等。

辅助二次线圈接成开口三角形，供电给绝缘监察电压继电器。

当三相系统正常工作时，三相电压平衡，开口三角形两端电压为零。

当某一相接地时，开口三角形两端出现零序电压，使绝缘监察电压继电器动作，发出信号IfBn⑴ 完全接地。

如果发生A相完全接地，则故障相的电压降到0，非故障相的电压升高到线电压。

此时，电压互感器开口处出现110V电压，电压继电器动作，发出接地信号。

⑵ 不完全接地。

当发生一相（如A相）不完全接地，即通过高电阻或电弧接地时，中性点位移。

这时，故障相的电压降低，但不为0；非故障相的电压升高，且大于相电压，但不大于线电压。

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。

⑶ 电弧接地。

如果发生A相完全接地，则故障相的电压降低，但不为0,非故障相的电压升高到线电压。

10kV配电线路单相接地故障原因及处理方法【摘要】笔者对10kv线路单相接地故障出现的原因分析、产生的危害和影响，同时提出了处理方法。

提高供电可靠性，保证人身和设备的安全。

【关键词】10kv线路；单相接地；故障原因；处理措施随着城市的发展和经济的加快，城市及农村的电网改造工程的实施，10kV 配电线路迅速增加。

同时为保证生产的正常进行，供电系统要求正常地稳定地对用电负荷供电。

但是，由于各种原因，也难免出现故障，特别是存雨季、台风等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生，严重影响了变电设备和配电网的安全和经济运行。

如何减少线路的单相接地故障，提高供电可靠性，一直是配网运行的研究课题。

本文通过对10kV单相接地对配电设备造成的危害和防范措施，减少因故障引起的电量损失等方面进行简单的阐述。

1.10kV线路单相接地故障的原因1.1雷害事故一二期农网工程和村村通电工程的实施后，配变增多，系统覆盖而大，遭受雷击的概率相对增多，不仅直击雷造成危害，而且由于防雷设惋不够完善，绝缘水平和耐雷水平较低，地闪、云闪形成的感应过电压也能造成相当大的危害，导致接地故障的发生。

1.2污闪故障系统中因绝缘子污秽闪络放电，烧伤绝缘子，造成接地故障。

1.3铁磁谐振过电压随着电网规模的扩大，网络对地电容越来越大，在该网络中的电磁式电压瓦感器和空载变电器的非线性电感相对较大，感抗比容抗大得多，受霄击、倒闸操作等的激发，往往能形成铁磁潴振产生过电压，击穿绝缘薄弱环节造成接地故障。

1.4线路的质量不高及其他原因（1）线路的安装质量不高，布局不合理。

有的线路没有按规范安装架设，交叉跨越距离不够，有的线路安装前未对绝缘子逐片（个）摇测绝缘和抽样进行交流耐压试验，配变安装的接地电阻达不到要求，配变避雷器安装前未作检测，配变低压侧未安装避雷器（雷击低压线路产生的反击过电压会串人高压侧，从而击穿绝缘薄弱环节造成接地故障）；（2）运行维护不当。

线路未能定期检修，以至线路存在很大缺陷，带病运行；（3）设备绝缘薄弱。

10kv供电系统单相接地过电压的分析和采取措施摘要：目前，国内的电网发展很快，10 kV系统在运营时，主要采取两种方法，一种是中性点不接地，一种是中性点经由小电阻接地，在配网保护中，一个很关键的问题就是要能够准确的确定出单相接地故障的线路所在，只有如此，方能更好的针对故障的具体状况，采取行之有效的对策，以确保整个系统的工作品质和工作水准。

关键词：单相接地；危险；处置；防范措施近年来，伴随着国家能源经济的全球化，配网的建设和安全运营问题日益突出，特别是在10 kV的电源和配网中，单相接地故障的几率很大，而且，在10kV的电源和配网中，由于相位电压的上升，会导致线路的绝缘损坏，从而产生短路故障；出现短路故障；如果故障点产生间歇性电弧，会引起谐振过电压，损坏或者烧毁电力系统设备，严重危及设备和人身安全，给配电网的安全经济运行带来重大影响。

所以，对于电力系统工作或运行维护人员来说，一定要对10 kV电力系统单相接地故障进行分析与处理，那就是在当系统发生单相接地故障的时候，要对其进行快速、精确的定位，并对其进行切除，这样才能确保并维护电力系统的安全、经济运行和生产。

通常来说，产生单相接地故障的原因是：①由于线路或装置绝缘损坏，造成绝缘击穿接地，例如，配变线圈绝缘损坏，接地等；②由于外部因素造成的导线断裂，如大风、覆冰等恶劣气候条件下的断裂；③由于外部环境的严酷和复杂，如雷击，鸟类危害，漂浮物，动物搭接，树枝等；④工人作业失误等。

所以，要根据造成单相接地故障的各种因素，分别采取相应的对策，使电网能够尽快地重新恢复正常的电力供应。

1总览在对其进行分类时，将其分为两种类型，一种为大电流接地，另一种为小电流接地。

使用小电流接地系统有一个很大的优势，那就是当系统中的某个地方出现单相接地时，虽然会导致该接地的相对地电压下降，而其他两相的相电压上升，但线电压却是均匀的，因此不会影响到对用户的持续供电，系统可持续运转1~2小时。

10kV线路高阻接地故障的分析及处理摘要：随着架空绝缘导线在配电线路中的广泛应用，由雷电过电压造成的绝缘导线断线事故频频发生。

线路断线后掉落在柏油路面、水面等非理想导电介质上，形成高阻接地故障。

一般中性点经小电阻的10kV系统零序电流保护只能切除过渡电阻100Ω以下的接地故障。

若配电线路发生高阻接地故障则往往长时间无法被切除，曾发生线路掉入池塘几乎将水烧开的事件。

更为严重的是，配电线路掉落地面后，易因跨步电压或接触电压危害人身安全。

另外，变电站同一母线的两回及以上馈线如果同时或先后发生高阻接地故障，由于线路零序保护未动作，使该段母线失压，扩大停电范围，严重影响供电可靠性。

关键词：配电线路；小电阻接地；高阻接地；检测引言对于10kV配电线路，接地故障的查找一直困扰着线路管理人员。

10kV线路一般为中性点不接地运行方式，发生单相接地故障后，接地点流过的电流很小，不影响用电设备的正常运行，但中性点电压升高为相电压，非故障相线路电压升高为线电压，相位改变。

这种情况就要求电气设备对地的绝缘足够高，否则处理不及时会演化为短路事故，危害配电设备，从而引发长时间、大面积停电。

因此，及时准确地锁定故障点，能够提高区域电网的稳定运行，保护配电设备和保障人身安全。

1接地故障原因分析接地故障原因主要有以下10个：①树障引发线路接地。

因为树障清初工作不彻底，线路通道未达到规定要求，村民砍树导致树木倒在导线上，引发线路接地。

高山地区也发生过树木被冰雪压断、被大风吹断后倒在导线上引起线路接地事故的情况。

此外，还有因线路边坡滑坡造成树木倒在线上引发接地的情况。

②雷击闪络造成的线路接地。

导线在遭到雷击情况下会发生瓷瓶闪络，导线通过电弧、横担接地。

除了瓷瓶炸裂会形成永久性接地故障外，一般情况下，因雷击瞬时单相接地线路会自行恢复绝缘，两相或三相雷击闪络线路会跳闸。

③劣质瓷瓶或老化瓷瓶绝缘击穿、炸裂造成接地。

运行中出现过悬瓶、针瓶在电网电压正常、天气晴好的情况下绝缘击穿或炸裂的事故，其原因是瓷瓶质量差。

10kV线路接地故障及处理措施发表时间：2017-07-24T14:14:01.033Z 来源：《基层建设》2017年第9期作者：杜迪斐[导读] 摘要：10kV线路接地故障是整个配网系统最具代表性的故障之一，只有加大对故障问题的重视力度，采取科学有效的解决措施，才能防范故障。

本文对10kV系统运行方式的特点对其常见故障进行总结与分析，探讨如何处理和预防这些问题。

广东集明电力工程有限公司广东东莞 523000 摘要：10kV线路接地故障是整个配网系统最具代表性的故障之一，只有加大对故障问题的重视力度，采取科学有效的解决措施，才能防范故障。

本文对10kV系统运行方式的特点对其常见故障进行总结与分析，探讨如何处理和预防这些问题。

关键词：10kV线路；接地故障；影响 0 引言接地故障是10kv电路当中最为常见的电路故障，减少接地故障的发生概率有很重要的社会意义，不仅能够提高用电体验，还能够创造出更多的经济效益。

但由于10kV线路长、负荷分散、设备数量多、运行维护条件差、保护措施少，所以很可能发生接地故障。

因此，有必要对10kV线路高阻接地故障进行分析，从而为减少10kV线路高阻接地故障的发生，确保配电网的安全、经济、稳定运行以及广大用户的用电安全提供保障。

1 现行10kV系统运行方式的特点目前我国10kV电网系统采用小电流接地运行方式，常见的接地方式主要有三种:中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地。

中性点不接地，即中性点对地绝缘，系统结构简单，运行方便，多用于以10kV架空线路为主的供电系统。

当发生单相接地故障时，流经故障点的稳态电流可近似看作电网中非故障相电缆、架空线路及所有电气设备的对地耦合电容电流。

如果是瞬时故障，一般能自动熄弧，恢复正常运行。

当发生单相接地故障时，非故障相对地电压升高，而相电压和线电压维持不变，规程规定允许运行1～2h，一般不影响用户的供电可靠性。

中性点经消弧线圈接地是在变压器10kV侧中性点接一个消弧线圈，然后接地，用消弧线圈的感性电流对非故障相容性电流进行补偿，进而自行熄弧。

10kv线路单相接地故障对供电系统的影响论文导读：但是，由于各种原因，也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏，系统中最常见的故障是单相接地短路。

在小电流接地系统中，单相接地是一种常见故障，特别是雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生，若发生单相接地故障后电网长时间运行，会严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。

发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但电网线电压的大小和相位差仍维持不变，从而接在线电压的用电设备运行，不因一相接地而受到破坏，系统可运行1-2h，这也是小电流接地系统的最大优点。

关键词：单相接地，故障，电压供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电，以保证工厂生产的正常进行。

但是，由于各种原因，也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏，系统中最常见的故障是单相接地短路。

电力系统可分为大电流接地系统（包括直接接地、经电抗接地和低阻接地），小电流接地系统（包括高阻接地、经消弧线圈接地和不接地）。

6—35kv电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即小电流接地系统。

在小电流接地系统中，单相接地是一种常见故障，特别是雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生，若发生单相接地故障后电网长时间运行，会严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。

一、单相接地故障的特征及检测装置1、单相接地故障的特征发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但电网线电压的大小和相位差仍维持不变，从而接在线电压的用电设备运行，不因一相接地而受到破坏，系统可运行1-2h，这也是小电流接地系统的最大优点。

中央信号：警铃响，“某千伏某段母线接地”光字牌亮，中性点经消弧线圈接地系统，还有“消弧线圈动作”光字牌亮。

绝缘监察电压表指示：故障相电压降低（不完全接地）或为零（完全接地），而另两相电压升高，大于相电压（不完全接地）或等于线电压（完全接地）。

摘要10kV配电网主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地等运行方式。

不同的配电网中性点接地方式各有其特点和优势。

本文详细分析计算了三种主要接地方式下配电网在发生单相短路故障时的零序电压、短路电流和暂态特性;并利用有限元分析软件，详细分析了小电阻接地运行方式下，单相短路故障时的大地电场分布，计算了短路点附近的跨步电压。

为配电网接地方式的合理选择及继电保护提供了理论依据。

本文研究内容主要包括以下几个方面:介绍了10kV配电网的不同接地方式发展概况，详细分析了配电网中接地变压器的结构与工作原理，总结并对比了不同接地方式的优缺点。

针对三种主要接地方式的配电网络，首先分析出了其发生单相短路故障时的稳态等效电路，在此基础上推导出其短路接地电流计算公式，并给出了其电容电流分布图。

其次详细推导出其暂态等效电路，同样详细计算了其暂态短路接地电流。

最后建立了配电网发生单相接地短路的MATLAB仿真模型，得出了与理论分析结果相符的仿真波形与数据。

阐述了接地电阻、跨步电压和接触电压的概念，详细推导了它们的理论计算公式。

开创性地运用有限元分析软件ANSYS来定量仿真发生单相对地短路后的跨步电压，仿真结果与理论计算结果基本吻合。

设计了10kV配电网小电阻接地运行方式下发生单相对地和单相对电线横担的两种常见短路的实验方案，给出了详细实验操作步骤及需要注意的事项，通过实验验证了论文中有关短路时接地电流及跨步电压的计算分析结果。

关键词:10kV配电网;中性点接地方式;短路接地电流;跨步电压;有限元分析AbstractNeutral grounding without impedance,neutral grounding through suppression coil and neutral grounding through low resistor are the most common neutral grounding in the l0kV distribution network. There are different characteristics and application advantages with different neutral grounding. When the single phase short-circuit fault occur in the l0kV distribution network, zero sequence voltage, short-circuit current are calculated in detail and transient characteristics are analyzed for the three main neutral grounding in this paper. Then, Electric field distribution and step voltage are also calculated with Finite element analysis software for grounding through low resistor. The study of this paper is helpful to the choice of neutral grounding and power system relay protection for the l0kV distribution network.The study of this paper focuses on the following aspects:The development and application trends of neutral grounding in l0kV distribute network are introduced in this thesis, then the structure and work principle of grounding transformer is analyzed in detail. The advantages and disadvantages of three main neutral grounding are summarized and compared with each other.For the three main neutral grounding distribute network, Firstly, the steady-state equivalent circuit is proposed through careful analysis when the single phase short-circuit fault occur and the short circuit current formula is derived in detail on the basis of the steady-state equivalent circuit. The distribution figure of capacitive current is given. Secondly, the transient-state equivalent circuit is presented through careful analysis and the transient short-circuit current is solved based on the transient-state equivalent circuit. Finally, a single phase short-circuit fault model is established in the MATLAB software, the simulation results and data are consistent with the theoretical analysis results.The concept of grounding resistance, step voltage and touch voltage are expounded,and the theoretical formula is also deduced. The step voltage when the single phase short-circuit fault occur is calculated quantitatively with the finiteelement analysis software ANSYS. The simulation results are consistent with the theoretical calculation results.Two common short-circuit experimental program are designed and the experimental procedures and some notes are given in detail. It is demonstrated that the theoretical analysis about the short-circuit current and the step voltage in the paper is correct.Key Words: l0kV distribution network; neutral grounding; short-circuit ground current; step voltage; finite element analysis第1章绪论1．1课题研究背景及意义电力是人类文明生活的原动力，是最重要的二次能源和工商业界主要的动力及照明来源，其需求与经济发展之间有着密不可分的关系。