对消弧线圈消除弧光接地过电压”的异议
作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2008-9-24 10:04:45
中国电力科学研究院，北京100085
1引言
电网中性点经消弧线圈接地方式有如下优点：①降低了电网绝缘闪络（如雷击闪络）接地故
障电流的建弧率，从而降低了线路跳闸率；②金属性接地故障可带单相接地运行，有利于电网的
不间断供电，提高了供电可靠性；③降低了接地工频电流（即常称的残流）和地电位升高，减小
了跨步电位差和接地电位差，减小了对低压设备的反击以及对信息系统的干扰等。
应该肯定，消弧线圈自动跟踪补偿装置或自动调谐装置的发明，使消弧线圈的功能上了一个
新台阶。但有文刊宣称消弧线圈自动跟踪补偿或自动调谐装置可“消除弧光接地过电压”。是不符合实际的。
2两个重要概念
2.1自动跟踪补偿是在工频下实现的
现行所有为消弧线圈设计的自动跟踪或自动调谐装置都是在电网工频（50Hz ）下工作的，在
高频振荡的过渡过程中，由于消弧线圈和电网电容两者的频率特性相差悬殊, 是不可能互相补偿
或调谐的。
2.2单相接地最危险时刻通过故障点的电流是高频振荡电流
运行中的单相接地故障一般过程是间歇性电弧接地f稳定电弧接地f金属性接地。根据实测, 间歇性电弧接地持续时间可达0.2-2S ,频率可达300-3000 Hz；稳定电弧接地持续时间可达2-10 s;最后故障点被烧熔成为金属性接地，即所谓永久性故障接地。
单相接地故障最危险的时刻发生在单相间歇性电弧接地阶段，此时在健康相（非故障相）上
产生的弧光接地过电压最高可达3-4倍相电压，通过电弧接地故障点的高频振荡电流也最大,
达数百安培，时间虽短电弧危害却很大[1,2]。根据电工原理，电路从一种稳定状态过渡到另一种
稳定状态时必须经过高频振荡过渡过程, 这个过程时间虽短，振荡电流却可高岀稳态电流很多倍,
可能损坏元件。
教授在1997年提岀的
［2］
，是根据按通过接地故障点的总电流（不是高频或工频）过零熄弧和故
与恢复电压的关系等诸方面均有一些牵强，过电压数值最终还是以实测为准。
运行经验和试验证明，消弧线圈的功能是降低单相接地的建弧率，前苏联多尔根诺夫
（A . H .几0刃rHHOB ） 教授1958?1959年在西安交通 大学讲学时指岀：“（试验）
中性点消弧线圈接地系统中发生在健康相上的过电压倍数最大值仍与中性点不接地系统一样,
一方面讲，消弧线圈减少了故障点流过的电流可能使电弧不稳定燃烧（间歇性电弧） 降低了故障相恢复电压的速度， 容易使故障相电弧的重燃在对地电压最大时发生, 压的数值增加”。
总之，消弧线圈自动跟踪补偿或自动调谐装置是不能“消除弧光接地过电压”的，因此文献
［5］中规定，66 kV 及以下系统发生单相间歇性电弧接地故障时可产生过电压，过电压的高低随
稳定电弧接地阶段和金属性接地阶段健康相（非故障相）的过电压较低，最大也只有 2.3倍
相电压，此时通过故障点的电流才是常说的工频电网电容电流或经消弧线圈自动跟踪补偿 （或自
动调谐）后的残流。 3自动跟踪补偿装置不可能“消除弧光接地过电压” 如上所述，单相间歇性电弧接地时刻通过故障点的电网电容电流和（有消弧线圈时）电感电 流均是高频的，但这两者的频率特性完全不同，电容电流分量达到最大值时（数百安培），消弧 线圈中的电感电流还没有， 待电容电流衰减到稳态后消弧线圈才产生很大的饱和高频电流 （数百
安）。所以在单相间歇性电弧接地时刻消弧线圈中的电感电流分量和电网电容电流分量是不可能 补偿或调谐的。 实测中性点不接地系统和经消弧线圈接地系统的单相间歇性电弧接地时刻过电压一般达
3-4 倍相电压，这对正常绝缘（非弱绝缘）的设备是无危险的 [2, 3] 从物理概念上定性分析弧光过电压先后有四种假设，每种假设都是在前人基础上根据新的科 学试验成果建立的。第一种假设是由德国的彼德逊（ W- Petersen ） 1917年提岀的，根据通过接 地故障点的高频电流分量过零熄弧建立; 第二种假设是由美国的彼根斯 （J ? F ? Peters ）和斯
列 宾（J ? Slepian ）在1923年提岀的，根据通过接地故障点的工频电流过零熄弧建立；第三种假 设是由前苏联全苏电力科学研究院 （BHHH3） 别列柯夫（H ?H ?B E 刃刃KOB ） 在1954 年提岀的，根据“原故障相恢复电压为有限值”建立;
第四种假设是由中国西安交通 大学王秉钧
障点恢复电压达到极大值时重燃而建立的。
这些假设在电弧重燃及熄灭时刻的选择、
中性点位移
证明,
不过岀现的概率更小而已”。
“从一方面讲，消弧线圈减少了重燃次数, 可能降低过电压, 从另
，消弧线圈
这又会使过电
中性点接地方式不同而异。一般情况下最大过电压不超过下列数值：
中性点不接地系统 3.5 倍相电压
中性点经消弧线圈接地系统 3.2 倍相电压
中性点经电阻接地系统 2.5 倍相电压
这对正常（标准）绝缘（非弱绝缘）是无危险的[2, 3]。但对弱绝缘是有危险的，标准绝缘由于
种种原因会老化，变为弱绝缘[3]
4 应因地制宜地选择电网的中性点接地方式
世界各国电力系统的中性点接地方式都不尽相同，一个城市的同级电压中都有多种中性点接
地方式。例如上海35 kV 和10 kV 电网的中性点接地方式就有经消弧线圈接地和经电阻器接地两
种方式，北京的10 kV 电网也是中性点经消弧线圈接地和电阻器接地并存，主要是根据自己的经
验和传统，权衡利弊，因地制宜地选用。
在电网发展的不同阶段不同中性点接地方式的“利弊”是不同的，在电网发展初期，电容电
流较小，电网结构薄弱，一般以中性点不接地方式运行为宜。
中性点不接地系统的缺点（弊病）是发生单相接地时的故障电流随着线路长度的增加和电力
系统标称电压的提高而增大，这使高压长线路的电弧接地故障难以自动消除，有时甚至发展为两
相短路故障。为解决这个问题，1910-1920 年间，选择了两种解决方法：一是中性点经消弧线圈
接地，以降低建弧率，减少跳闸；二是中性点直接接地或经电阻器接地，以快速将故障切除。这
两种方法各具优缺点，对各国电力系统的中性点接地方式选择有着深远影响。
二战后世界电力工业发展很快，20 世纪60 年代一些原有的配电电压等级由于不经济和线路走
廊困难等原因需进行升压改造，由于绝缘水平的限制和降低过电压的需要，将中性点不接地和经
消弧线圈接地方式改为经电阻器接地或直接接地方式。
在20世纪80年代以后，配电网结构和运行环境发生了两大变化：①配电网多条电缆同沟并形成环形或网格馈电，对用户供电也不再是带单相接地故障可运行几小时，而要靠电网结构和自
动控制来保障。电网中性点不接地（绝缘）和经消弧线圈接地方式能带单相接地故障运行几小时
的优点愈来愈小，而提出了快速准确选线断开单相接地故障线路，避免单相接地电弧引发多相短
路的要求。②各种型式的电子系统（包括计算机、通信设备、电子商务、控制系统、信息系统
等，IEC 标准中统称为信息系统）的应用不断扩大提高了对供电质量和可靠性的要求，同时也要
求降低接地故障入地电流造成的地电位升高。
为了适应这两大变化，法国从20 世纪80 年代开始就对对地电容电流小于50 A 的20 kV 电网
采用中性点经 120 Q 电阻器的接地方式，对地电容电流在 50? 200 A 之间的则在电阻器旁并联 补偿电抗器 （ 消弧线圈 ） [6] 。日本 20 kV 电网为电缆和架空线路混合电网， 1950 年以前一直采用 为防止接地继电器的误动、 拒动和中性点位移， 改用
经40?90 Q 低值电阻器接地方式，
1969年改用经40-460 Q 电阻器接地方式，0.7 s 短接460
中国从 1949 年之后统一规定 66 kV 及以下电网采用中性点不接地（绝缘）和经消弧线圈接地
方式，这实际上是从前苏联过电压保护导则转过来的。前苏联电站部
第五章《6?35 kV 电网内过电压防护》关于 6?35 kV 电网中性点接地方式有了很大改动，列入
了中性点不接地（绝缘）、谐振（经消弧线圈）接地、经电阻器接地三种方式，建议根据实际情 况因地制宜地选用。 同时还指出：“电弧过电压对正常（标准）绝缘是无危险的，但由于种种原因会使绝缘老化， 变为弱绝缘（导则中曾多次强调，对运行 10 年以上的云母绝缘电动机要特别注意），过电压限 制器OnH （中国简称 WGMOA 与电网中性点电阻器联合使用更有效”。
部电网、以及发电厂厂用电系统……常有由单相接地引起的相间或两相故障, 可实现降低电弧过电压和铁磁谐振过电压”。
5 结论
消弧线圈自动跟踪补偿或自动调谐装置使消弧线圈功能和应用上了一个新台阶，但其并不能 消除弧光接地过电压”。弧光接地过电压对正常（标准）绝缘（非弱绝缘）是没有危险的，以 往对接地电流的危害的研究重视不够，需加强。
各种中性点接地方式都有优点和缺点，选用应从实际出发，权衡利弊，不应按电压等级“ 刀切”。
中性点不接地方式，随着电缆长度的增加， Q 电阻器以确保迅速准确选线断开单相接地故障线路
[7]
但中间只公布过几个草案，一直未正式执行，直到
1999 年才由俄罗斯公布正式新导则 [3] 。其中
1954 年制订了《导则》，
一些“配电网、工企内
因高次谐波残流大，
补偿电容电流困难。 这些电网中性点宜采用经电阻器接地方式， 其电阻大约为全网对地容抗，
消弧消谐装置与接地变
接地变的作用 接地变压器简称接地变，根据填充介质，接地变可分为油式和干式；根据相数，接地变可分为三相接地变和单相接地变。 三相接地变：接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线，中性点无法引出时，引出中性点用于加接消弧线圈或电阻，此类变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是，每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z型接地变压器的零序阻抗很小（10Ω左右），而普通变压器要大得多。按规程规定，用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超过变压器容量的20%。Z型变压器则可带90% ～100%容量的消弧线圈，接地变除可带消弧圈外，也可带二次负载，可代替所用变，从而节省投资费用。 单相接地变：单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜，以降低电阻柜的造价和体积。 扩展阅读：我国电力系统中，的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小（小于10A）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。 但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果。 1）单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U为正常相电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿；造成重大损失。 2）由于持续电弧造成空气的离解，破坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路。 3）产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。接地变压器（简称接地变）就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小（一般要求小于5欧）。另外接地变有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流，该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。由于很多接地变只提供中性点接地小电阻，而不需带负载，所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时，接地变相当于空载状态。但是，
Sieyuan? 环氧浇注干式消弧线圈、接地变压器 使 用 说 明 书 思源电气股份有限公司 SIEYUAN ELECTRIC CO.,LTD
警告！ 对于消弧线圈： 对短时运行的分接，必须在铭牌所标明的允许运行时间内运行。 对于接地变压器： 额定中性点电流的运行时间不得超过銘牌规定的运行时间。
1 适用范围 本说明书适用于额定容量5000kV A及以下，电压等级35kV及以下的环氧浇注干式消弧线圈（以下简称消弧线圈）以及无励磁调压环氧浇注干式接地变压器（以下简称接地变压器）的运输、储存、安装、运行及维护。 消弧线圈是用来补偿中性点绝缘系统发生对地故障时产生的容性电流的单相电抗器。在三相系统中接在电力变压器或接地变压器的中性点与大地之间。 接地变压器（中性点耦合器）为三相变压器（或三相电抗器），常用来为系统不接地的点提供一个人工的可带负载的中性点，以供系统接地用。该产品中性点连接到消弧线圈或电阻，然后再接地。可带有连续额定容量的二次绕组，可作为站（所）用电源。 2 执行标准 GB10229 《电抗器》 GB6450 《干式电力变压器》 GB1094 《电力变压器》 IEC289 《电抗器》 3产品型号标志 3.1 消弧线圈 □—□/ □ 电压等级（kV） 额定容量（kVA） 产品型号字母（见下表） 产品型号字母的排列顺序及涵义
3.2 接地变压器 D K S C－□－□／□ 一次额定电压(kV) 二次额定容量(kVA) 一次额定容量(kVA) 浇注“成”型固体 三相 接地变压器 4 使用条件 4.1 安装地点：户内。 4.2 海拔高度：≤1000m。 4.3 环境温度：-25℃～+40℃。 4.4 冷却方式: 空气自冷（AN）和强迫风冷（AF）两种。 4.5 绝缘耐热等级：F级。 4.6 当产品运行在环境温度低于-25℃时，必须加装辅助加热装置，以保证产品在-25℃以上的环境下运行。 4.7 产品四周需保证有良好的通风能力。当产品安装在地下室或其它空间受限制的场所时，应增设散热通风装置，保证有足够的通风量。一般地，每1kW损耗必须有2～4m3/min的通风量。 4.8 若超出以上使用条件时，均应按GB6450《干式电力变压器》的有关规定做适当的定额调整。 5 装卸 5.1 起吊产品可采用起重机、汽车或叉车等设备。 5.2 起吊有包装箱产品时： 5.2.1 对于起吊毛重≤3000kg的6、10kV产品，应在包装箱的四下角枕木处挂钢丝绳起吊； 5.2.2 对于起吊毛重＞3000kg或35kV的产品，应将包装箱上盖去掉，直接起吊产品； 5.2.3 对于毛重≤3000kg的产品，可以使用叉车，装卸或短距离运输。其余情况下，严禁使用叉车进行以上操作。
单相弧光接地过电压引起的重大事故分析 【摘要】随着经济的高速发展，电力系统越来越庞大，电网中的各种过电压发生机率越来越高，每一次的过电压都是对电气设备的安全运行造成直接的、严重的考验，而且每发生一次过电压就会对电气设备的绝缘造成一次冲击破坏，并且这种过电压破坏具有明显的累积效应，当累积一定程度时，会造成电气设备损坏，甚至是造成局域电力网络发供电中断。仅供参考，不足之处，请提出宝贵意见。 【关键词】弧光接地；过电压 随着电力系统的随着经济的高速发展，电力系统越来越庞大，尤其是电网中电缆越来越多，电网中的各种过电压发生机率越来越高，而弧光接地过电压不属于常见的，没引起重视，每一次的过电压都是对电气设备的安全运行造成直接的、严重的考验，而且每发生一次过电压就会对电气设备的绝缘造成一次冲击破坏，并且这种过电压破坏具有明显的累积效应，当累积一定程度时，会造成电气设备损坏，甚至是造成局域电力网络发供电中断。2011年11月，XX热电厂主控室事故信号报警，并网运行的#2、#3发电机组跳闸，厂内10KV高压系统母联开关跳闸。值班人员检查两个发电机组均为差动保护动作，厂内10KV高压系统母联开关为过流动作。 （1）配电室现场检查：1）一电缆出线柜内过电压保护器爆炸，产生较大冲力。2）一厂变压器三相高压熔断器全部熔断，过电压保护器烧毁。3）一高压风机重启时，接地报警。 （2）绝缘摇测检查：1）#2机组A：0B：0C：6GΩ。 2）#3机组A：0B：0C：2.5GΩ。3）高压电机：0（兆欧表检查）用2500V 摇表检查绝缘为200MΩ。 （3）发电机定子检查：#2、#3发电机定子绕组多处绝缘受损。 故障前运行方式：35KV架空线#2线运行，#2主变压器运行，35KV架空线#1线备用，35KV母联开关备用，10KV母线母联开关全部运行。故障时无设备操作，电网无重大波动。 故障分析：由于电厂为早期投产，没有录波设备及后台机检测，根据故障现象及厂家、专家分析，认为造成这次故障的根本原因是高压电机的弧光接地，产生过电压，致使过电压保护器爆炸弧光短路。 单相弧光接地过电压的形成机理。 单相弧光接地过电压形成机理的理论分析方法很多，对于电网中性点不接地
第9章 操作过电压与绝缘配合 9-1试用集中参数等值电路来分析切空载线路过电压。 9-2空载线路合闸过电压产生的原因和影响因素是什么？ 9-3某220kV 线路全长500km ，电源阻抗S X =115Ω，线路参数为0L =1.0mH/km ，0C 0C =0.015μF/km，设电源的电势为E=1.0p.u.，求线路空载时首末端的电压。 9-4切除空载线路过电压与切除空载变压器时产生过电压的原因有何不同？断路器灭弧性能对这两种断路器有何影响？ 9-5为何阀式避雷器只能限制切空载变压器过电压而不能用来限制其它操作过电压？ 9-6断路器中电弧的重燃对这种过电压有什么影响？ 9-7试分析在电弧接地引起的过电压中，若电弧不是在工频电流过零时熄灭，而是在高频振荡电流过零时熄灭，过电压发展情况如何？ 9-8试述消除断续电弧接地过电压的途径。 9-9试说明绝缘配合的重要性，实际应用中是如何考虑绝缘配合的？ 9-10试确定220kV 线路杆塔的空气间隙距离和每串绝缘子的片数，假定该线路在非污秽地区。
9-1试用集中参数等值电路来分析切空载线路过电压。 答：我们用单相集中参数的简化等效电路来进行分析，如图9-1所示，在S 断开之前线路电压U C (t)=e(t),设第一次熄弧（设时间为t 1）发生断路器的工频电容电流i c (t)过零时，如图所示，线路上电荷无处泄放，u c (t)保留为E m ，触头间电压u r （t ）为 U r (t)=e(t)-E m =E m (coswt-1)经过半个周期以后，e(t)变为-E m ，这时两触头间的电压，即恢复电压2E m 。此时，如果触头间的介质的绝缘强度没有得到很好恢复，或绝缘恢复强度的上升速度不够快，则可能在t 2时刻发生电弧重燃，相当于一次反极性重合闸，U Cmax 将达到-3E m ，设在t ＝t 3时，高频(重合闸过程，回路振荡的角频率为T LC /10=ω，大于工频下的M)电容电流第一次过零时熄弧，则u c (t)将保持-3E m ，又经过T ／2后，e(t)又达最大值，触头间电压u r (t)为4E m 。若此时触头再度重燃，则会导致更高幅值的振荡，U Cmax 将达+5 E m 。依此类推，每工频半周重燃一次，线路电压将达很高数值，直至触头间绝缘足够高，不再重燃为止。线路上的过电压将不断增大，一直达到很高的数值。 图9-1 切除空载线路时的等值计算电路图 9-2空载线路合闸过电压产生的原因和影响因素是什么？ 答：产生的原因是合闸过程中电流无法突变，电路产生非周期分量，引起衰减性振荡，当时间达到某一值时，电压达到最大值，产生合闸过电压。 影响因素一是合闸相位，二是线路损耗，三是线路上残压的变化。 9-3某220kV 线路全长500km ，电源阻抗X S =115Ω，线路参数为L 0=1.0mH/km ，C0=0.015μF/km，设电源的电势为E=1.0p.u.，求线路空载时首末端的电压。 解：略
彩虹桥66kV变电站新建工程 接地变、消弧线圈安装作业指导书 启辰电力工程有限责任公司 彩虹桥66kV变电站新建工程施工项目部
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1. 适用范围 (1) 2. 编写依据 (1) 3. 作业流程 (2) 3.1作业（工序）流程图 (2) 图3-1作业流程图 (2) 4. 安全风险辨析与预控 (2) 注：对存在风险且控制措施完善填写“√”，存在风险而控制措施未完善填写“×”,不存在风险则填写“―”，未检查项空白。 (2) 5. 作业准备 (3) 5.1 人员配备 (3) 5.2 主要工器具及仪器仪表配置 (3) 6．作业方法 (3) 6.1施工准备 (3) 6.2设备基础安装及检查 (3) 6.3设备开箱检查 (3) 6.4开关柜安装 (4) 6.4.1开关柜及柜内设备与各构件间连接应牢固； (4) 7. 质量控制措施 (4)
1. 适用范围 本作业指导书适用于110kV电压等级以下的作业施工，频率为50Hz油浸式、干式互感器、避雷器及支柱绝缘子安装作业，其它电压等级可参照执行。 式、SF 6 2. 编写依据
3. 作业流程 3.1作业（工序）流程图 图3-1作业流程图 4. 安全风险辨析与预控 施工单位检查人：监理单位检查人： 日期：日期： 注：对存在风险且控制措施完善填写“√”，存在风险而控制措施未完善填写“×”,不存在风
险则填写“―”，未检查项空白。 5. 作业准备 5.1 人员配备 5.2 主要工器具及仪器仪表配置 6．作业方法 6.1施工准备 6.1.1技术准备：按规程、厂家安装说明书、图纸、设计要求及施工措施对施工人员进行技术交底，交底要有针对性； 6.1.2人员组织：技术负责人：邹宏；安装负责人：张文革；安全质量负责人：季鹏；和工作人员郑凤海、于宏伟、曲久利、； 6.1.3机具的准备：按施工要求准备机具并对其性能及状态进行检查和维护； 6.2设备基础安装及检查 6.2.1根据设备到货的实际尺寸，核对土建基础是否符合要求，包括位置、尺寸等，底架横向中心线误差不大于10mm，纵向中心线偏差相间中心偏差不大于5 mm。 6.2.2设备底座基础安装时，要对基础进行水平调整及对中，可用水平尺调整，用粉线和卷尺测量误差，以确保安装位置符合要求，要求水平误差≤2mm，中心误差≤5mm。 6.3设备开箱检查 6.3.1接地变、消弧线圈柜卸车就位过程中应采取防震、防潮、防止框架变形和漆面受损等安全
单相弧光接地过电压的分析和防范 发表时间：2016-07-25T11:33:54.453Z 来源：《电力技术》2016年第4期作者：邱晓博[导读] 随着电力系统的逐渐增容和发展，电网中的各种过电压发生机率越来越高. 西电宝鸡电气有限公司 721103 摘要：随着电力系统的逐渐增容和发展，电网中的各种过电压发生机率越来越高，每一次的过电压都对电气设备的安全运行造成直接的、严重的威胁，而且每发生一次过电压就会对电气设备的绝缘造成一次破坏，并且这种过电压破坏具有明显的累积效应，当达到一定程度时，会造成电气设备损坏，甚至是造成局域电力网络发供电中断或是受损。关键词：单相弧光接地、过电压、中心点、消弧线圈 1. 单相弧光接地过电压的形成机理 对于电网中性点不接地系统，发生单相弧光接地时过电压的最大值将达到：UMAX=1.5Um+(1.5Um-0.7Um)=2.3Um 单相弧光接地的过电压瞬时幅值最大可以达到20.4KV。如果弧光接地在接地点造成弧光间隙性反复燃烧，那么产生的过电压倍数将远远大于2.3倍。在系统发生单相接地时，都产生了较高的过电压，才会引起避雷器放电。强烈的过电压使相间空气绝缘被击穿，形成相间弧光短路，至于避雷器的爆炸，主要是由于避雷器的选型错误和产品质量欠佳，再加上弧光短路产生的高能热量加剧了避雷器的爆炸。如此高的过电压一旦产生就将会在电力网络绝缘薄弱环节形成闪络放电，严重时将破坏绝缘，造成相间短路或者损害电气设备。 2 单相弧光接地产生的原因 从上述分析可见，单相弧光接地是威胁电力系统安全、稳定和可靠运行的最主要和最直接因素。而中性点的接地方式，直接影响到单相弧光接地的产生和限制力度。根据我国的传统设计经验，在6KV-35KV电力系统普遍采用中性点不接地方式，这是因为在早期的电力网中，电力电缆采用量不大，系统的单相接地电容电流并不大。而随着各电力系统的飞速发展和增容，原电力系统主接线发生了很大的变化，电力电缆的采用量急剧增加。过电压造成的事故在整个电气事故中所占的比例也越来越大，供电系统亦属于这种情况。根据《电力设备过电压保护设计技术规程》和电力部、国家的有关标准和要求，对于3～35KV电力系统，当单相接地电流小于30A时，如要求发电机能带单相接地故障运行，则当与发电机有电气连接的3～35KV电网的接地电流小于5A时，其中性点可采用不接地运行方式。 3. 单相接地电流的分类 在中性点不接地系统中发生单相接地时，单相接地电流IC等于正常时相对地电容电流ICi的3倍，即IC=3∑ICi。单相接地电流主要有如下3种：①单相接地时架空线的电容电流IC1：②单相接地时电力电缆电容电流IC2：③单相接地时发电机电容电流IC3 4. 防范措施 针对电力系统发生单相接地后的现状，要解决过电压以及发电机的单相接地电流的问题，应从以下几方面着手，以提电力系统在出现单相接地时的稳定性和安全性。 4.1 改变系统中性点的接地方式 电力系统中性点目前采用的是不接地运行方式，这种方式有诸多优越性，根据《电气事故处理规程》的规定，在出现单相金属性接地时，可以运行1～2h，在出现单相弧光接地时可以运行15min，这对于电力用户来说其可靠性相对较好。但是实际上一旦产生弧光接地，过电压以及大的接地电流对电气设备的损坏是迅速的，根本就没有15min的时间留给值班人员进行分析、判断和处理。中性点采用消弧线圈接地，是有效的措施之一。 4.2 消弧线圈防治措施 消弧线圈是一个铁芯可调节的电感线圈，将它装设于热电厂发电机或即将新建的变电站变压器的中性点，这样系统一旦发生单相接地（不针对弧光接地高频分量）时，可形成一个与接地电流大小近似相等、方向相反的电感电流与容性接地电流相补偿，从而达到限制接地电流，避免在接地点形成弧光。 4.3 消弧、消谐及过电压保护装置 消弧消谐选线及过电压保护装置,主要应用于6～35kV中性点非有效接地电网，不仅能对该类电网中的各类过电压（弧光接地过电压、谐振过电压、操作过电压）加以限制，而且能够准确选出系统的接地线路,有效地提高了该类电网的运行安全性及供电可靠性。 4.4 二次消谐装置 采用微机二次消谐技术,当系统发生谐振时，微机消谐装置在PT的开口三角绕组瞬间接入大功率的消谐电阻,利用消谐电阻破坏系统的谐振参数,消耗谐振功率,从而消除系统的谐振综上所述，目前中性点不接地的运行方式已不能满足安全、可靠运行的需要。同时发生单相弧光接地过电压所产生的过电压对电网的所带来的危害已日益加剧。因此加强电力系统中性点不接地系统方式的保护已十分必要。采用避雷器，消弧、消谐及过电压保护装置等保护装置来加强电力系统的安全运行，加强运行维护管理对于保障电网的安全、稳定和可靠运行有相当积极的作用故障。参考文献[1]李佳斯王国维，浅析10KV配网小电阻接地过电压产生原因及其防治措施[J]中国水利水电技术应用。2011（8）；187-188 作者简介：邱晓博男34岁在西电宝鸡电气有限公司从事6-35KV高压开关柜二次设计工作多年，对二次电气设计、事故原因分析等有深刻见解。
10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办 法示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法示范文本 使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1 事故情况简介 近几年，随着城网的迅速发展，电缆线路的比例逐年 增多，导致对地电容电流剧增。由于10～35kV系统单相 接地引发的电网事故愈来愈多，由此带来的经济损失和社 会影响也越来越大。 仅就北京供电局1998年7～10月的统计发现，由于 10kV系统单相接地而引发的事故便达4起，有的造成全站 停电，影响重要用户供电，有的造成主变压器损坏、开关 柜烧毁和避雷器爆炸等，简要情况如下：
(1)1998年7月6日，北京肖庄35kV4号母线34路B相发生单相接地，故障持续1h后，引发301开关内附CT主绝缘击穿，开关爆炸起火，1号主变差动跳闸。2号主变在自投过程中经受一次出口短路冲击，由于有载调压开关重瓦斯继电器因振动动作，2号主变也掉闸，造成全站负荷停电。 (2)1998年7月21日，北京北土城站10kV5号母线发生单相接地，在查找故障线路的操作过程中，把5号母线单相接地故障接到了3号母线上，引起211开关爆炸，并造成一台进口全密封110kV、31.5MVA主变压器因出口短路而损坏。 (3)1998年9月16日，北京古城站10kV5号母线发
单相弧光接地过电压的分析和防范 1. 前言 随着电力系统的逐渐增容和发展，电网中的各种过电压发生机率越来越高，每一次的过电压都对电气设备的安全运行造成直接的、严重的威胁，而且每发生一次过电压就会对电气设备的绝缘造成一次破坏，并且这种过电压破坏具有明显的累积效应，当达到一定程度时，会造成电气设备损坏，甚至是造成局域电力网络发供电中断或是受损。 2. 单相弧光接地过电压的形成机理 对于单相弧光接地过电压形成机理的理论分析方法很多，对于电网中性点不接地系统，电力电缆在其相间和相地间都有等效电容。经计算表明,发生单相弧光接地时过电压的最大值将达到：U max=1.5U m+（1.5U m–0.7U m）=2.3U m 单相弧光接地的过电压瞬时幅值最大可以达到20.4KV。如果弧光接地在接地点造成弧光间隙性反复燃烧，那么产生的过电压倍数将远远大于2.3倍。根据有关资料介绍，在国外有些专家对单相弧光接地进行了实测，其结果显示，过电压幅值高达正常相电压幅值的3～3.5倍。在系统发生单相接地时，都产生了较高的过电压，才会引起避雷器放电。强烈的过电压使相间空气绝缘被击穿，形成相间弧光短路，至于避雷器的爆炸，主要是由于避雷器的选型错误（原设计型号为Y3W-10/31.5）和产品质量欠佳（受潮），再加上弧光短路产生的高能热量加剧了避雷器的爆炸。由此可见如此高的过电压一旦产生就将会在电力网络绝缘薄弱环节形成闪络放电，严重时将破坏绝缘，造成相间短路或者损害电气设备。发电机接地电流已远远大于5A，才会造成发电机定子铁芯熔化，即与发电机有电气连接的电力网络的单相接地电流已大大超过了5A。 3 单相弧光接地产生的原因 从上述分析可见，单相弧光接地是威胁电力系统安全、稳定和可靠运行的最主要和最直接因素。而中性点的接地方式，直接影响到单相弧光接地的产生和限制力度。根据我国的传统设计经验，
管理制度编号：YTO-FS-PD504 10～35 kV系统弧光接地过电压的危 害及解决办法通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法通用版 使用提示：本管理制度文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1 事故情况简介 近几年，随着城网的迅速发展，电缆线路的比例逐年增多，导致对地电容电流剧增。由于10～35kV系统单相接地引发的电网事故愈来愈多，由此带来的经济损失和社会影响也越来越大。 仅就北京供电局1998年7～10月的统计发现，由于10kV系统单相接地而引发的事故便达4起，有的造成全站停电，影响重要用户供电，有的造成主变压器损坏、开关柜烧毁和避雷器爆炸等，简要情况如下： (1)1998年7月6日，北京肖庄35kV4号母线34路B相发生单相接地，故障持续1h后，引发301开关内附CT主绝缘击穿，开关爆炸起火，1号主变差动跳闸。2号主变在自投过程中经受一次出口短路冲击，由于有载调压
（20015年版） 10kV消弧线圈接地变成套装置、消弧线圈、 接地变压器 通用技术规范 （编号：1013001/002/003-0010-00） 本规范对应的专用技术规范目录
标准技术规范使用说明 1、本标准技术规范分为通用部分、专用部分。 2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。 3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“表6项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会： ①改动通用部分条款及专用部分固化的参数； ②项目单位要求值超出标准技术参数值； ③需要修正污秽、温度、海拔等条件。 经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分表6中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。 4、对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。 5、技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。 6、投标人逐项响应技术规范专用部分中“1标准技术参数表”、“2项目需求部分”和“3投标人响应部分”三部分相应内容。填写投标人响应部分，应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的投标人响应部分的表格。投标人还应对项目需求部分的“项目单位技术偏差表”中给出的参数进行响应。“项目单位技术偏差表”与“标准技术参数表”和“使用条件表”中参数不同时，以偏差表给出的参数为准。投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写“表
解决方案编号：YTO-FS-PD701 110kV变电站弧光接地过电压故障分 析通用版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
编写人：xxxxx 审核人：xxxxx 110kV变电站弧光接地过电压故障 分析通用版 使用提示：本解决方案文件可用于已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 介绍夹江供电局110kV黄土变电站一起由于弧光接地短路故障诱发10kV电压互感器发生的铁磁谐振过电压，描述了故障发生的现象以及现场开关保护装置的动作情况，对引起故障的原因进行了综合分析。 110kV黄土变电站位于四川省乐山市夹江县黄土镇，于1996年年底投入运行。主要担负着联接乐山范坝站、峨眉朱坎站、洪雅槽渔滩站110kV电网及夹江地区的供电任务，主变容量为2×3150kVA。 110kV系统为单母线分段带旁母;35kV、10kV系统为单母线分段的接线方式。110kV进出线有五回，35kV出线四回，10kV出线五回。 1故障发生过程与现象 经过现场勘察发现，事故造成110kV黄土变电站 10kV母线I、II段四元件中性点TV烧毁，电压互感器铁芯
谐振接地系统中单相接地引起的过电压分析 摘要: 单相接地故障是电力系统中主要的故障形式，由其引发的各种过电压事故很多。本文描述了单相接地的各种现象，分析了谐振接地系统中单相接地引起的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压，特别是两种不同工作方式的消弧线圈自动调谐装置对消除铁磁谐振过电压的影响。 关键词:单相接地弧光接地过电压消弧线圈铁磁谐振 前言 配电网中性点经消弧线圈接地方式，又称为谐振接地方式，在谐振接地系统中有三种过电压对其影响最大，即雷击过电压、弧光接地过电压和铁磁谐振过电压。前两种过电压可以采用比较明确有效的措施来进行防护，如对于雷击过电压，可以采用避雷器等防雷保护措施来限制其危害性。对于弧光接地过电压，通常采用消弧线圈进行有效的抑制。但对于铁磁谐振过电压，虽然目前可采用的防治措施很多，但实际效果和评价各不相同，铁磁谐振过电压在实际运行中仍然经常引发严重的事故。长期运行经验表明，单相接地故障是电力系统中主要的故障形式，约占60％以上。当电网发生单相接地时, 容易产生间歇性弧光接地, 此时产生的弧光接地过电压和由此激发的铁磁谐振过电压将会导致弱绝缘的击穿，甚至发展为相间短路故障而引发跳闸。我厂的6kV配电网为谐振接地系统，且单相接地时有发生，因此对谐振接地系统中单相接地引起的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压进行分析是十分必要的。 1单相接地的各种现象 运行中单相接地一般是间歇性电弧接地→稳定电弧接地→金属性接地。根据实测, 间歇性电弧接地, 持续时间可达0.2～2S, 频率可达300～3000Hz;然后呈稳定电弧接地, 持续时间可达2～10s,最后, 故障点导线被烧熔成为金属性接地, 即所谓永久性故障接地。另一种情况是暂时性的单相电弧接地如（雷击、鸟害等），当系统电容电流超过一定数值时，电弧难以自动熄灭。然而这个电流又不至于大到形成稳定电弧的程度，因此可能出现电弧时燃时灭的不稳定状态。两种间歇性的电弧导致系统中电感－电容回路的电磁振荡过程，产生遍及全系统的的弧光接地过电压。 2消弧线圈自动调谐对弧光接地过电压的抑制 间歇性电弧接地流过故障点的电流中包含两个分量，即工频分量和高频分量。在谐振接地系统中，现行所有消弧线圈设计的自动调谐都是在电网工频下完成的，不能补偿高频分量，因此消弧线圈自动调谐不能消除弧光接地过电压。
弧光接地过电压引起设备烧毁事故原因分析 王接旭，侯建军，丁晓峰 （新密市电业局，河南郑州 452370） 摘要：这是一起由于10kV出线A相发生非金属接地短路产生弧光接地过电压的事故，造成10kV母联开关爆炸、10kV I母、II母C相电压互感器以及两条备用出线板上刀闸相继烧毁事故，此时两台运行变压器低压侧开关分别跳闸，减少了事故范围的扩大。 关键词：弧光接地过电压开关跳闸分析 Analysis on the cause of the accident of the burning equipment caused by arc grounding Over-voltage WANGjiexu HOUJianjun DINGXiaofeng (Xinmi Electric Power Bureau,zhengzhou 452370,Henan) Abstract：This accident was due to the occurrence of arc gorunding over-voltage coused by the non-metallic gound short circuit failure of 10kV outgoing line of A-phase, resulted in the explosion 10kV bus coupler switch and 10kV I bus, II bus C-phase voltage transformer and two standby switch on the board have been burned win accident,meantime two low-voltage side of transformer operation switch successive tripped, to reduce the expansion of the scope of the accident. Keywords: arc gorunding, over voltage, switch tripping, Analysis. 引言 目前我国10kV线路电力网络采用中性点不接地的方式运行，当10kV出线发生单相接地时，接地电流只是网络电容电流，比较小，保护装置不动作于跳闸，只给出信号，电网可持续运行2小时，故提高了供电可靠性。其缺点是经济性差，因10kV中性点不接地网络单相接地时，使不接地相对地电压变成了线电压，易出现弧光引起的谐振过电压，造成对电力设施的严重损坏。 一事故经过 1.1事故前运行方式 110kV某变电站一次主接线如（图一）所示，110kV东母带1#主变运行，110kV西母带2#主变运行，110kV母联处于解备位置。1#、2#（2×40MW）分别带10kV I段、10kV II段运行，10kV母联开关处于热备用状态，10kV备用出线均在解备位置。 图一 110kV变电站接线图 1.2 事故动作报告 2009年6月11日21时43分，110kV变电站后台机报“10kVⅡ母PT接地”时，正当值班人员准
《高电压技术》复习题 第三篇波、防雷保护、过电压 1.所谓“过电压”是指（电力系统中出现的对绝缘有危险的电压升高和电位差升高）。 3.电力系统在发生雷击或进行操作时，输电线路的都可能产生以（行波）的过电压波，该波过程的本质是（能量沿着导线传播）的过程，即在导线周围逐步建立起（电场和磁场）的过程，也就是在导线周围空间（储存电磁能）的过程。 4.波阻抗Z是（电压波与电流波之间）的比例常数，它反映了波在传播过程中遵循（储存在单位长度线路周围媒质中的电场能量和磁场能量一定相等）的规律，所以Z是（一个非常重要）的参数。 5. 电压波的符号（指取决于它的极性），而与电荷的（运动方向）无关。 6. 过电压波在线路开路末端处的（电压加倍，电流变零），这种电压（加倍升高）对线路的绝缘是（很危险的）。 7.过电压波在线路末端短路（接地）处的（电流加倍，电压变零），该现象表明这时的全部能量都（转化为磁场能量储存起来）。 8.在波过程的分析中，可将入射波和波阻抗为Z的线路，用一个（用一个集中参数）的等值电路来代替，其中（电源电势等于电压入射波的两倍，该电源内阻等于线路波阻抗Z）。这就是应用广泛的（彼得逊）法则。 12.雷电放电是一种（超长气隙的火花放电）。“云—地”间的线状雷的放电经过（先导电，后放电回击）等阶段完成的。 13.雷暴日是（一年中发生雷电的田鼠，以听到雷声为准）。在一天内只要听到过雷声，无论（次数多少）均计为（一个雷暴日），雷暴小时数则是（一年中发生雷电放电的小时数，）即在一个小时内只有（一次雷电），就计作（一个雷电小时）。 14.雷电通道（即主放电通道）可达数千米长，而半径仅为数厘米，类似于（一条分布参数线路），，它具有的等值波阻抗称作（雷道波阻抗），我国规程建议（Z0≈300Ω）。 19.称（雷击于线路附近或甚至雷击于接地的线路杆塔顶部）时，在（绝缘的导线上引起的感应过电压）为感应雷击过电压。感应雷击过电压在三相导线上（同时出现），且数值（基本相等），不会出现相间（电位差和相位闪络）。 20.现代电力系统中实际采用的防雷保护装置有（避雷针、避雷线、保护间隙、各种避雷器、防雷接地、）电抗线圈、电容器、消弧线圈、自动重合闸等等。 21.避雷针较宜用于（变电所、发电厂那样相对集中）的保护对象，避雷线则宜用于（像架空输电线路那样伸展很广）的保护对象。 22.雷电绕过（避雷装置而击中被保护的物理）的现象称作绕击。 23.避雷器被（雷电过电压）击穿，在工作电压的作用下将有（一工频电流继续流过已经电离化了的击穿通道），这一电流称为（工频）续流。 25.阀式避雷器主要由（火花间隙F及与之串联的工作电阻R）两大部分组成。因此，它的最主要保护特性参数就是（火花间隙的冲击冲击放电U0（i））和流过避雷器的冲击电流在（工作电阻上）产生的压降，即（残压）。 26.避雷针的保护角（θ=45°），避雷线的保护角（θ=25°）。 29.在（雷暴日次数Zc=40情况下100km的线路）每年因雷击而引起的跳闸次数称为（雷击跳闸率），其单位为（次/100km.40雷暴日）。 30. 为限制进入变电所的雷电过电压波的波前陡度和阀式避雷器动作后的续流，应（取接近变电所 2km线路段）作为进线保护段。进线保护段内避雷线的保护角（不宜超过20°，最小应超过15°），杆塔的（接地电阻）应降低，以提高（进线保护段的耐雷水平）。 33.电力系统绝缘配合的根本任务是（正确处理过电压和绝缘这一矛盾）。以达到（任务安全，经济供电）的目的。 3.试述冲击电晕对防雷保护的有利和不利方面。
接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择 １问题提出 随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加，许多地方正在城区建设110/10kV终端变电所，一次侧采用电压110kV进线，随着城网改造中杆线下地，城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定，3—66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时，应采用消弧线圈接地方式。一般的110/10kV变电所，其变压器低压侧为△接线，系统低压侧无中性点引出，因此，在变电所设计中要考虑10kV接地变、消弧线圈和自动补偿装置的设置。 ２10kV中性点不接地系统的特点 选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题，它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大，发出接地信号，值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。 3系统对地电容电流超标的危害 实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题，随着电缆出线增多，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流大于10A后，将带来一系列危害，具体表现如下： 3.1当发生间歇弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。 3.2配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断，严重威胁着配电网的安全可靠性。 3.3当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡。 3.4当配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故；因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。 3.5配电网对地电容电流增大后，对架空线路来说，树线矛盾比较突出，尤其是雷雨季节，因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。 4单相接地电容电流的计算 4.1空载电缆电容电流的计算方法有以下两种： （1）根据单相对地电容，计算电容电流(见参考文献2)。 Ic=√3×UP×ω×C×103(4-1) 式中:UP━电网线电压(kV) C━单相对地电容(F) 一般电缆单位电容为200-400pF/m左右（可查电缆厂家样本）。 （2）根据经验公式，计
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 配电网接地故障原因分析及处 理对策(标准版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
配电网接地故障原因分析及处理对策(标 准版) 1引言 在10～35kV电网中，各类接地故障相对较多，使电网供电的可*性降低，对工农业生产及人民生活造成很大影响，所以必须认真分析故障原因，采取有效的防护措施。 2故障原因 (1)雷害事故。10～35kV系统网络覆盖面较大，遭受雷击的概率相对增多，不仅直击雷造成危害，而且由于防雷设施不够完善，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，导致设备损坏，危及电网安全。 (2)污闪故障。10～35kV配电网络中因绝缘子污秽闪络，使线路多点接地的故障也经常发生。据对10kV配电线路的检查发现，因表
面积污而放电烧伤的绝缘子不少。绝缘子污秽放电，是造成线路单相接地和引起跳闸的主要原因。 (3)铁磁谐振过电压。10～35kV系统属于中性点不接地系统，随着其规模的扩大，网络对地电容越来越大，在该网络中电磁式电压互感器和空载变压器的非线性电感相对较大，感抗比容抗大得多，而且电磁式电压互感器一次线圈中性点直接接地，受雷击、单相地和倒闸操作等的激发，往往能形成铁磁谐振，谐振产生的过电压最高约达线电压的3倍，能引起绝缘闪络、避雷器爆炸，甚至电器设备烧毁。 (4)弧光接地过电压。配电网络是属于中性点绝缘系统，当发生单相接地时，健全相电压将升高到线电压，但是如果发生单相间歇性的对地闪络、线路下的树木在大风作用下间歇性地对导线形成放电，接地点电弧间歇性地熄灭与重燃，引起电网运行状态的瞬息变化，导致电磁能的强烈振荡，并在健全相和故障相产生暂态过电压，健全相的最大过电压为线电压的3.5倍，故障相的最大过电压为2倍。如果网络中存在绝缘弱点，热必会引起击穿、短路或危及电气
单相弧光接地过电压的危害 我国3一35kV(含66kV)的电网大多采用中性点不接地的运行方式。此类电网在发生单相金属性直接接地时，非故障相对地电压将升高到线电压，三相线电压量值不变，且仍具有120。的相位差，三相用电设备的工作并未受到影响，因而不影响电能的正常传输。所以国家标准规定这类电网在发生单相接地故障后允许短时间带故障运 行，提高了该类电网的供电的可靠性。 现有的运行规程规定，中性点非有效接地系统发生单相接地故障时，允许运行两小时，但规程未对“单相接地故障”的概念加以明确界定。如果单相接地故障为金属性接地，则故障相的电压降为零，其余两健全相对地电压升高至线电压，这类电网的电气设备在正常情况下都应能承受这种过电压而不损坏。但是，如果单相接地故障为间歇性弧光接地，则会在系统中产生达3.5倍相电压峰值的过电压，这样高的过电压如果数小时作用于电网，势必会造成电气设备内绝缘的积累性损伤，在健全相的绝缘薄弱环节造成绝缘对地击穿，进而发展成为相间短路事故。在间歇性电弧接地暂态过程中，实际系统会形成多频振荡回路，不仅会产生高幅值的相对地过电压，而且还可能出现高幅值的相间过电压，使相间绝缘弱点闪络，发展成为相间短路事故。 随着我国对城市及农村电网的大规模技术改造，城市、农村的配电网必定向电缆化发展，系统对地电容电流在逐渐增大，弧光接地过电压问题也日益严重起来。为了解决上述问题，不少电网采用了谐振接地方式，即在电网中装设消弧线圈，当系统发生单相弧光接地时，利用消弧线圈产生的感性电流对故障点电容电流进行补偿，使流经故障点残流减小，从而达到自然熄弧。实际运行经验证明，中性点经消弧线圈接地的电网，由单相弧光接地过电压造成的设备损坏及影响系统运行安全的事故仍时有发生。其原因是由于电网运行方式的多样化及弧光接地点的随机性，消弧线圈要对电容电流进行有效补偿确有难度，且消弧线圈仅仅补偿了工频电容电流，而实际通过接地点的电流不仅有工频电容电流，而且包含大量的高频电流及阻性电流，严重时仅高频电流及阻性电流就可以维持电弧的持续燃烧。甚至在某些情况下，因消弧线圈的存在，电弧重燃可能在恢复电压最大这一最不利时刻才发生，使弧光接地过电压升n。 随着城乡电网的发展以及生产、生活对供电可靠性的要求越来越高，每次绝缘事故造成的危害及波及面势必增加，为此我公司开发出了GGX日G智能消弧综合保护装置乒降中性点非有效接地电网的相对地及相间过电压限制在电网安全运行的范围之内，彻底解决各种过电压对设备及电网安全运行的威胁，提高这类电网的供电可靠性。装置的组成及功能GGX 日G智能消弧综合保护装置就是本公司为了迅速消除中性点非有效接地电网弧光接地及谐振过电压给电气设备带来的危害而研制的最新技术产品，其原理如图1所示。它主要有以下七个部件组成: 系统母线 大容量Zn0非线性元件组成的组合式过电压保护器(TBP) TBP三相组合式过电压保护器与现有的各种过电压保护器相比，其保护值较低，有 较高的承受暂时过电压的能力，能在后续保护装置动作前，对系统出现的高幅值弧 光接地起始的暂态过电压进行有效的限制，是本装置中限制各类过电压的第一器件，主要用来限制大气过电压和操作过电压。 2.分相控制的高压真空接触器(JA, JB, JC) 分相控制的高压真空接触器是由三只操作回路相互闭锁的单相真空交流接触器组成，分别接于系统三相母线和地之间。在系统正常时，均处于开断状态，不会对系统的正常运 行产生任何影响;系统发生单相电弧接地时，真空接触器根据微机控制器的指令合分，将故障相母线直接接地，从而完成对弧光接地过电压限制。