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大新站10kVⅡ母PT故障分析及中性点不接地系统母线PT故障预防措施分析

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ＬＤＷ　ＣＡＲＢ０Ｎ　ＷＯＲＬＤ　２０１６／１０　低碳技术　

大新站１　０ｋＶⅡ母ＰＴ故障分析及中性点　

不接地系统母线ＰＴ故障预防措施分析　

马洪杰（广西电网有限责任公司崇左供电局，广西崇左５３２２００）　

【摘要】本文介绍了ｌ１０ｋＶ大新站１０ｋＶＩＩ母ＰＴ损坏的经过，对其进行了故障原因的剖析，并借此引出了关于中性点不接地运行系统线路发　

生单相接地时对母线　的危害，提出了预防中性点不接地系统母线Ｉ叩损坏的防范措施。　【关键词】中性点不接系统；线路接地；母线　损坏；防范措施　

【中图分类号】ＴＭ５６１　【文献标识码】Ａ　【文章编号】２０９５—２０６６（２０１６）３０—００４５—０２　

１事故发生过程　

２０１３年０７月１３日ｌ６时２６分４４秒．监控通知１　１０ｋＶ　

大新站１０ｋＶ　Ｉ、Ⅱ段母线接地，要求巡维值班人员现场检查：　

１６时４１分３０秒，巡检人员到站，与监控中心联系后，断　

开了１０ｋＶ分段９００开关．１０ｋＶ　Ｉ段母线接地信号复归．但　１０ｋＶＩＩ段母线接地信号仍存在　１０ｋＶ　Ｉ段母线电压显示为　

Ｕａ：７．６８ｋＶ，Ｕｂ：７．６９ｋＶ，Ｕｃ：７．６ｌｋＶ，Ｕａｂ：９．５９ｋＶ，Ｕｂｃ：９．６４ｋＶ，　Ｕｃａ：９．６０ｋＶ；　１６时５１分３１秒．监控中心断开ｌ１ＯｋＶ大新站ｌＯｋＶ北　

郊线９６２开关（当时ｌ０ｋＶＩ／段母线只有北郊线处于运行状　态），接地信号未复归，ｌ０ｋＶ１Ｉ段母线电压显示Ｕａ：１０．０６ｋＶ，　

Ｕｂ：０．２ｋＶ，Ｕｃ：ｌ０．２ｋＶ，线电压ｌ０．３４ｋＶ；　

ｌ６时５３分２０秒，巡维人员检查ｌ０ｋＶ配电室，闻到烧焦味：　

１７时０３分２８秒．监控中心断开２号主变ｌＯｋＶ侧９０２　

开关：　ｌ７时ｌ４分３０秒．巡检人员现场检查发现ｌｌ０ｋＶ大新站　１ＯｋＶＩＩ段母线ＦｒｒＢ相已烧坏　

２现场外观检查　

图１　图ｌ中．Ｂ相ｆｒｒ高压绕组与铝排连接处有烧融的液体溢　

出．Ｐｒｒ已不具备运行奈件。由于Ｐｒｒ间隔未转为检修状态，三　

相保险是否已熔断无法确定。　３大新１０ｋＶ　Ｉ１母ＰＴ铭牌参数　

图２　４过程说明　

第一阶段：ｌ６时２６分４４秒至ｌ６时４１分３０秒：事后经　询问．“１６时２６分４４秒发１ＯｋＶ　Ｉ、Ⅱ段母线接地信号”时，系　

统Ａ相电压为ＯＶ．Ｂ、Ｃ相相对地电压为１０ｋＶ。说明Ｉ６对２６　分４４秒时．系统Ａ相线路有接地现象．因无录波图，线路接地　持续了多久无法确定　

第二阶段：１６时４１分３０秒～ｌ６时５１分３１秒：ｌ６时４１　分３Ｏ秒．巡检人员断开ｌＯｋＶ分段９００开关后，ｌＯｋＶ　Ｉ段母　

线接地信号复归．但ｌＯｋＶ１Ｉ段母线接地信号仍存在，１０ｋＶＩＩ　

段母线相电压显示为Ｕａ：７．６８ｋＶ．Ｕｂ：７．６９ｋＶ，Ｕｃ：７．６ｌｋＶ，　Ｕａｂ：９．５９ｋＶ，Ｕｂｃ：９．６４ｋＶ。Ｕｃａ：９．６０ｋＶ。说明断开９００开关后，　Ⅱ段母线电压仍存在异常（较正常相电压有升高），且Ⅱ段母线　

开口三角仍有电压输出，因为Ⅱ段母线接地信号未复归。　第三阶段：ｌ６时５１分３１秒以后：由于＂－３时ｌ０ｋＶ　１Ｉ段母　

线出线线路中只有北郊线处于运行状态，】６时５１分３１秒，　监控中心断开１０ｋＶ北郊线９６２开关，接地信号仍未复归，　

１ＯｋＶ　ＩＩ段母线电压显示Ｕａ：１０．０６ｋＶ，Ｕｂ：０．２ｋＶ，Ｕｃ：ｌ０．２ｋＶ。　

结合事后巡维人员的现场检查，可判断在断开９６２开关时　

ｌＯｋＶｌＩ母Ｐｒｒ已损坏．导致Ｂ相电压降为ＯＶ。　５过程推导及原理分析　

从上面的事故说明，可把整个过程简化衔接如下：首先，Ｂ　

相线路发生接地．接地信号报警。接着，系统三相相电压升高，　

壬∈　∈Ｅ　暑∈∈　∈　∈∈｛　ｅｅ∈｛　０∈　∈０　｛｛｛ｅ∈∈　￡　∈　∈∈　∈　

４结论　

通过以上内容可以看出．掏挖基础是现今国内送电线路　基础中普遍采用的基础型式，由其基本直掏挖基础衍生而来　

的各类掏挖基础也多种多样．适应于不同类型的地质条件。　掏挖式基础与传统的大开挖柔性板式基础比较，土石方　

开挖工程量、混凝土填筑工程量和钢筋用量均可节省许多。掏　

挖基础具有减小基础变形、降低工程造价、减少对原地貌及植　

被的破坏、便于施工等优点。　由此可见．掏挖基础是一种及经济又环保的基础。致力于　掏挖基础的创新性研究．并将大量研究成果应用于工程中，将　

会取得了良好的经济和社会效益。　

参考文献　

【Ｉ　Ｊ《架空送电线路基础设计技．ｇ￣｝（ＤＬ／Ｔ　５２１９—２００５）　

收稿日期：２０１６—１０—１０　

作者简介：王强（１９８２一），男，工程师，本科，主要从事输变电　

设计工作　

４５　低碳技术　ＬｏＷ　ＣＡＲＢｏＮＷ０ＲＬＤ　２０１６／１０　

接地信号仍然存在　最后。Ｂ相ＰＴ烧坏。　

总结本次事故的发生有如下几个特点：　（１）大新主变ｉＯｋＶ侧接线为三角形接线，属不接地系统；　（２）系统出现异常前发生过线路接地；　（３）系铳三桓电压均有不同程度的升高；　

（４）事故整个过程都伴随有接地信号，也就是　二次侧　

开口三角一直有一定的电压输出。　以上４个特点与中性点不接地系统发生铁磁谐振时表现　

出来的特征较为稳合。由于无录波图参考，现结合谐振的发生　机理．对本次事故推导如下：　１３日１６时２６分４４秒．Ａ相线路发生接地是本次事故的　

开始．此时，Ａ相线路接地故障点会流过电容电流，未接地相　（Ｂ、Ｃ相）线路的电压升高至线电压，同时，未接地相（Ｂ、Ｃ相）　

线路对地电容会充以与线电压相应的电荷．而此电荷产生的　

电容电流以Ａ相线路接地故障点为通路，在主变端电源——　未接地导线（Ｂ、Ｃ相）——大地——Ａ相线路接地故障点——　

主变端电灞阍流通。线路接地故障期间，ＰＴ因接地相一次电　压降低，导致二次侧开１２三角有不平衡电压输出，出现线路接　地信号。　当接地故障消失时，线路接地故障点消失，此时电流通路　被切断，非接地相（Ｂ、Ｃ相）必须由线电压恢复到正常相电压，　

则需要将聚集在线路上的多余的电荷释放掉。而在中性点不　

接地系统（大新２号主变ｌＯｋＶ侧为三角形接线）和线路故障　接地点已断开的前提下。电荷只能通过Ｆｒｒ的高压绕组并经其　

接地的中性点流入大地，重新在Ｂ、Ｃ相线路——母线Ｐ１　Ａ相线路间形成回路。进行电荷充放电平衡。在这一变化过程　

中，大量电荷要通过　高压绕组释放，很容易引起ＰＴ铁芯的　

饱和．铁芯饱和后的　励磁电感会逐渐变小．当励磁电感减　小到和系统电容满足一定的匹配关系时就会形成共振回路．　

激发铁磁谐振过电压。１６时４１分３０秒．巡检人员断开１０ｋＶ　分段９００开关后，查看监控机，显示１０ｋＶ　ｌＩ段母线相电压分　

别为Ｕａ：７．６８ｋＶ，Ｕｂ：７．６９ｋＶ，Ｕｅ：７．６１ｋＶ。从三相相电压值，我　

们可以确认此时线路接地已经消失．但三相相电压并未恢复　到正常的相电压水平，而是保持在１＿３３倍左右的额定相电　

压，说明在Ａ相线路接地消失后，系统又经历了一个震荡的过　

程，推测是由于Ｂ、Ｃ相线路上的电荷在通过　高压绕组进　行电荷释放的过程中，引起Ｐｒｒ铁芯饱和．使系统对地感抗发　

生变化并与系统相间及相对地容抗匹配．产生了谐振．而且及　

有可能是分频谐振，因为分频谐振通常会使三相对地电压同　时升高至１．２～１．５倍额定相电压之间（１＿３３正好处于这个区间　

范围）。另外，在发生分频谐振过程中．由于　铁芯处于饱和　状态，　二次侧电压相位会与一次侧电压相位产生偏差．在　

三相相位叠加作用下，会导致二次侧开口三角有不稳定的电　

压输出，这也是在线路接地故障消失后．还会出现间歇性接地　信号报警的原因。＇－３系统发生谐振后，系统会由一个状态过渡　

到另一个状态并维持稳定．直到产生谐振的条件被破坏后．谐　振才会消除。从１６时４１分３０秒（巡检人员断开１０ｋＶ分段　

９００开关时出现三相电压升高）到１６时５１分３１秒（监控中　

心断开ｌＯｋＶ北郊线９６２开关，１０ｋＶⅡ段母线电压显示为Ｕａ：　

１０．０６ｋＶ，Ｕｂ：０．２ｋＶ，Ｕｃ：１０．２ｋＶ）共ｌＯｍｉｎ，Ｂ相Ｐｒｒ高压绕组极　有可能在经历谐振的过程中就已经对地击穿，所以在断开　

９６２开关——破坏谐振条件后，Ｂ相相电压仍接近于ＯＶ　６中性点不接地运行系统线路发生单相接地　

对母线ＰＴ的危害及ＰＴ损坏原因分析　

综合上述过程分析，对Ｐｒｒ损坏原因判断如下：　Ｂ相Ｐｒｒ损坏的直接原因：在Ａ相线路接地故障消失后．　三相线路重新进行电荷分配，Ｂ、Ｃ相线路通过母线ＰＴ一次绕　

组形成回路时Ａ相线路充放电，引起母线ＰＩ’一次绕组铁芯　饱和．感抗下降并与系统对地容抗匹配，形成铁磁谐振，谐振　

状态下流经　一次绕组的电流持续增大，导致　一次绕组　及铁芯温度升高，＇－３热量积累到一定程度，Ｐ，ｒ绕组绝缘材料　

开始融化．并引起绕组匝间绝缘击穿，放电，随着谐振过程的　持续．　内部故障进一步加剧，故障部位逐渐扩大，并最终导　

致高压绕组对地击穿。　

Ｂ相　损坏的间接原因：大新站１６时２６分４４秒，１０ｋＶ　系统线路发生接地．引起系统波动是本次事故的诱因。而　高压绕组饱和．励磁电流增大时，与高压绕组串联的高压保险　

未能熔断．未能迅速破坏谐振条件，导致　高压绕组长时间　

承受过电流、过电压冲击，也是导致　损坏的间接原因之一。　７预防中性点不接地运行系统母线Ｐ１、损坏　

的技术措施分析　

（１）查阅历年ｌＯｋＶ、３５ｋＶ系统母线ＰＴ的故障记录，多数　母线Ｆｒｒ故障前都伴有线路单相接地故障的发生，而线路单相　

接地故障多以线路对地间歇性电弧放电为主。通过本次分析　

可知，线路接地是本次ＰＴ故障的诱因，因此，减小中性点不接　地系统接地发生的可能性．就能从源头降低母线　发生故障　

的概率。而从目前的技术手段来看，只能结合系统电容电流的　大小．对该系统电压侧有中性点引出的星型接线的主变，采用　

投入消弧线圈：对该系统电压侧无中性点引出或采用三角形　接地的主变．采用在母线　一次绕组中性点加装消谐器的手　

段，在线路刚发生单相接地故障时，就将接地故障切除，缩短　

故障持续时间，减少谐振过电压对　的冲击。所以。要对　ｌＯｋＶ、３５ｋＶ等中性点不接地系统要进行一次电容电流普测，　

对系统电容电流超标的变电站及时采取加装消弧线圈或一次　

消谐器的措施　（２）严格按相关标准，选择　一次，确保系统发生谐振，　ＰＴ一次绕组过流时．熔断器能及时熔断．切断线路电容充放　

电回路．保护母线ＰＴ。　（３）为了提高母线　在系统电压波动时的承受能力．在　

入网前应严格按照《电气设备交接试验标准》（ＧＢ５０１５０—　

２００６）的要求，对中性电不接系统．进行１．９倍相电压下的ＰＴ　

励磁特性试验，以确保ＰＴ的励磁特性和抗饱和能力能满足要　求，提高母线ＰＴ的抗冲击能力．减少设备故障率　

参考文献　［１］袁克曼．中性点不接地系统单相接地的危害［Ｊ］．有线电视技术，２０１３　（０８）．　［２］ｉｆ－文斌，郭强．高压电压互感器烧毁原因的分析及对策研　Ｊ１．机电　产品开发与创新，２０１６（０１）．　

收稿日期：２０１６—１

０—１０

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10kV母线接地故障的分析处理

10kV母线接地故障的分析处理

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10kV母线接地故障的分析处理

作者：黄遵响

来源：《价值工程》2015年第12期

摘要： 本文以电网运行中常见的一起10kV系统接地故障查找方法为例，通过分析得出了10kV金属性接地故障的原因，大致可分为以下三类：①10kV单一线路接地故障；②两条及以上线路同名相接地；③10kV母线设备故障。在此基础上，作者以自己亲身工作经历，讲述了快速排查接地方法、步骤。并提出了相关的改进建议和措施，以确保故障处理快速、正确。

Abstract： This paper takes locating method of the ground connection fault of a common 10kV

system in the operation of the power grid as the example. Through the analysis， it gets the causes of

the gold property ground faults of 10kV system. The faults can be roughly divided into the following

three categories： ①the single line grounding faults of 10kV system； ②the same phase ground

connection of two or more lines； ③the faults of bus bar equipment of 10kV system. Based on

these， the author takes the work experience to expound the immoral rapid screening grounding

methods and steps and put forward the related improvement suggestions and measures to ensure

改善10kV系统线路接地故障发生时PT熔断器熔断现象

改善10kV系统线路接地故障发生时PT熔断器熔断现象

改善10kV系统线路接地故障发生时PT熔断器熔断现象

【摘要】本文对改善10kV系统线路接地故障发生时PT熔断器熔断现象进行了分析，提出了解决这一问题的具体措施，以提高系统的安全可靠性。

【关键词】10KV;接地;熔断器;电压互感器

前言

现如今的10kV电力系统绝大多数采用的是中性点不接地的运行方式，这种系统的优点是线路单项接地故障电流不大，系统可以带故障运行一段时间，若接地故障没有在短时消失，运行人员可以采取接地选线的方式排除接地故障，使系统恢复正常运行，从而提高供电的可靠性也增加一定的经济效益。但是这种方式也有不利的地方，就是在单项接地时若为金属性永久接地，再加上系统电容电流较大，易发生间隙性弧光接地引起PT铁磁谐振过电压，对系统设备绝缘造成极大伤害。特别是近几年，由于市政建设的原因，电缆线路的应用的比重越来越大，加大了10kV系统对地电容电流值，PT铁磁谐振过电压更为明显。

一、PT熔断器熔断的原因分析

为了避免过电压的产生很多变电站都是采取加装微机二次消谐装置，通过微机装置控制，当PT二次开口三角电压大于30V时，说明系统发生故障，微机装置启动消谐回路（即可控硅），频繁的短接使得铁磁谐振消失，有效的抑制谐振的发生。但是谐振既然被抑制那么为什么此类系统在发生接地后都会有PT熔断器熔断的情况的呢。

通过运行经验可以看出，PT熔断器熔断基本都是发生在接地选线断开接地线路断路器的瞬间，所以进一步分析下系统三相对地电容在接地过程中的充放电过程。由于10系统中性点不接地，Y0接线的电磁式PT的高压绕组，就成为系统三相对地的唯一金属通道。系统单相接地有两个过渡过程，一是接地时，另一个就是接地消失时。首先对接地时的过程进行分析，当10kV系统其中一相发生接地故障，接地相与大地接通，其它两相对地也有电源电路（如主变绕组）成为良好的金属通道。因此在接地时的三相对地电容的充放电过程的通道，不会走PT高压绕组，就是说发生接地时PT高压绕组中不会产生涌流。因为已有某相固定在地电位，也就不会发生铁磁谐振。但是当接地消失时，情况就不同。在接地消失的过程中，固定的地电位已消失，三相对地的金属通道已无其他路可走，只有走PT高压绕组，这是唯一的放电通道，即此时三相对地电容（零序电容）3C0中存储的电荷，对三相PT高压绕组电感L/3放电，相当一个直流源作用在带有铁芯的电感线圈上，铁芯此时会瞬间深度饱和。对于接地相来说，更是相当一个空载变压器突然合闸，叠加出巨大的暂态涌流。该电流值远远大于熔断器的额定电流，这就是熔断器熔断的真实原因。在发生接地时，一方面会发生PT铁磁谐振，另一方面在接地消失瞬间会发生PT一次绕组出现高幅值的励磁涌流，而二次消谐虽然有效的抑制谐振的发生，但是对一次侧的涌流现象没有发挥任何作

从10kV配电系统PT烧损现象谈如何消除铁磁谐振

从10kV配电系统PT烧损现象谈如何消除铁磁谐振

从10kV配电系统PT烧损现象谈如何消除铁磁谐振

摘要：丰满电厂新生产控制楼10kV配电系统在备用电源切入试验过程中，进线柜A相PT发生烧损，本文对这一现象进行了多角度分析，分析了原因与防范措施。

关键词：中性点不接地系统 铁磁谐振 防范措施

1引言：

丰满电厂新生产控制楼10kV配电系统为中性点不接地系统，2014年10月24日，在备用电源切入试验过程中，进线柜A相PT发生爆裂。初步分析为电缆长度2.6km诱发铁磁谐振造成PT烧损。

图1 中性点不接地系统母线的电压测量及绝缘监察接线及向量图

2原因分析：

在35kV及以下中性点不接地系统中，国内目前都是利用电磁式PT开口三角构成的绝缘监察装置来监视系统的绝缘状况，在系统中有着极其重要的作用，如因PT自身出现问题，造成事故原因是多种的，根据此事故分析原因如下：

图2 烧损图片

（1）自身质量不过关

制造过程中自身身绝缘、铁心叠片及绕制工艺不过关等原因，可导致PT发热过量使绝缘长期处于高温下运行，从而导致绝缘加速老化，出现击穿。该类型的PT一次侧绕组发生匝间短路，这样电流会迅速增大，铁磁也将迅速饱和从而导致谐振过电压，使绝缘击穿造成事故。

（2）线路路径过长

此电缆长度为2.6km，当PT投在较长母线上时，由于母线对地电容C0较小，使得容抗X0较大而线路中的感抗XL是随系统电压的变化而变化的不可避免的有较大的电压波动，当电压波动过程中X0/XL=1时激发谐振PT产生磁饱和过电压，使PT的工作点处于伏安特性的非线性部分因而使回路中的电流大幅度增加从而导致高压熔丝熔断PT烧毁。

系统的电容电流也可用下列经验公式计算

Ic=(2.7-3.3)Uel10-3,A ?

式中Ue电网的额定线电压，kV；l输电线路长度，km；2.7系数，用于无避雷线线路；3.3系数，用于有避雷线线路。

10kV配电线路接地故障及预防措施分析

10kV配电线路接地故障及预防措施分析

10kV配电线路接地故障及预防措施分析

摘要：10kV配电线路是配电网或配电系统中的重要组成部分，其在运行中，经常出现的接地故障会使线路以及线路连接的设备直接出现质损，严重情况下，整个配电系统都会崩溃。所以相关人员应重视配电线路的接地故障，并针对故障原因，采取有效的预防措施。

关键词：10kV配电线路；接地故障；预防措施；

配电线路出现接地故障的原因是多方面的，相关人员要从线路本身、连接设备方面以及运行环境等方面入手，对其进行综合分析。在故障预防中，相关人员应制定有效的预防方案和应急方案，使故障发生概率减小，使故障造成的影响降低。另外相关人员还要做好配电线路运行的管理工作，对线路检修建立长期有效机制，线路要接受定期检修和不定期抽查，如此故障才能被预防。本文主要针对10kV配电线路接地故障及预防措施进行分析。

一、10kV配电线路接地故障原因分析

1、接地方式不规范

配电线路以及连接设备的接地处理必须符合规范要求，其在应用中，才能真正起到接地保护作用。在实际中，相关人员经常会采取单相接地方式，这种方式出现的故障类型不止一种。如接地短路问题，这种状况下的地线与火线保持紧密关联，所以线路中的负载在运行中经常会出现卡阻现象[1]。如果线路与供电设备连接，设备的地线和中性线会处于连接状态，在接地关系中，这种状况下的接地电阻值很小，所以通过地线与火线的电流会瞬间飙升，与地线和火线相连接的设备中也会通过大电流，设备内部零部件会出现质损。

2、自然因素

10kV配电线路运行环境多在室外，这些线路要接受风吹雨打，日晒雷击，其本身质量会下降，相关部位处的瓷瓶会出现闪络现象，这种状态下的线路很容易发生电弧接地。闪络线路在直面雷雨天气时，容易出现跳闸情况，线路绝缘失效，电路安全系数下降。尤其是多相电路，安全系数更低。线路跳线以及设备放电引发的接地故障也与自然环境有关。