0引言
随着小电流系统馈线的不断增加及恶劣天气影响，小电流系统接地与谐振等异常现象不断增加，对电网及设备造成很大影响。2011年5月我局管辖的35 kV五香变就因为10 kV线路、变电站产生铁磁谐振使10 kV电压互感器烧毁事故。谐振与接地从现象存在相似性，又有着不同的区别，如果判断不清，处理不当有可能将异常处理成事故，引起设备损坏。
1 10 kV系统单相接地与谐振等异常的危害
1.1单相接地的特点与危害
电力系统按接地方式可分为大电流接地系统（包括直接接地，电抗接地和低阻接地）、小电流接地系统（包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地）。我局所管辖的12座35 kV变电站均采用中性点不接地的运行方式，即为小电流接地系统。
在10 kV中性点不接地的小电流接地系统中，若一相金属接地，未接地相对地电压升高为相电压的1.732倍。当发生间歇性电弧接地时，接地相对地电压可能升高到相电压的2.5倍～3.0倍。 由于未接地相产生过电压，可能使未接地相的绝缘击穿，发展成为2点接地短路：由于在接地时产生电弧，电弧对相间绝缘有热作用，使接地故障可能发展为2相接地短路；且电弧活动可能很长，若跳到其他相上，亦能形成2相接地短路；同时当系统发生单相接地故障时，将产生较高的谐振电压，影响系统设备的绝缘性能和使用寿命。因此要求值班运行人员应能在最短的时间内分析找出接地点并及时隔离故障点。
1.2谐振的危害：
在中性点不接地系统中，由于发生单相接地或变压器母线充电时，电压互感器的电感和母线、线路的电容器会构成振荡回路，在一定条件下，将产生铁磁谐振。铁磁谐振将引起三相、两相及单相对地电压升高。或由于低频摆动产生很高的零序分量，从而在电压互感器产生过电流或磁饱和发热。使互感器高压熔断器熔断，甚至烧毁电压互感器。
1.3 10 kV PT保险熔断的危害：
10 kV PT保险高、低压保险熔断，首先影响表计计量。其次，有可能引起保护的误动。
2 10 kV系统单相接地与谐振等异常现象
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序号 |
类别 |
详细分类 |
变电站信号 |
音响信号 |
电压指示 |
其他异常现象 |
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1 |
单相接地 |
金属性接地 |
10 kV母线接地 |
警铃响 |
接地相电压为零，非接地相升高为线电压 |
母线轻微振动，10 kV PT 发出较小声响 |
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非金属性接地 |
10 kV母线接地 |
警铃响 |
接地相电压下降，非接地相升高趋向线电压 |
母线轻微振动，10 kV PT 发出较小声响 |
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2 |
保险
熔断 |
高压保险熔断 |
10 kV母线接地。电压回路断线 |
警铃响 |
熔断相电压下降为相电压的1/3左右，非熔断相电压不变。 |
如采用室外跌落式保险。保险熔断，跌落。 |
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低压保险熔断 |
10 kV母线接地。电压回路断线 |
警铃响 |
熔断相电压下降为相电压的1/2左右，非熔断相电压不变。 |
无 |
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3 |
谐振 |
各种谐振 |
10 kV母线接地 |
警铃响 |
三相电压依次轮流升高，超过线电压，升高幅值为2～3相电压；三相同时升高或一相明显升高，不超过相电压3倍～5倍。 |
母线轻微振动，10 kV PT 发出较大声响 |
3 接地现象及处理：
3.1 金属性接地：
当其中一相发生金属性接地，会产生励磁涌流。导致PT铁芯饱和。如B相接地，B相相电压指示为零，非接地相相电压指示为线电压。PT开口三角两端出现约100 V电压。启动绝缘检查继电器发出接地信号告警。
3.2 非金属性接地
当发生一相(如A相)不完全接地时，即通过高电阻或电弧、树枝等接地，中性点电位偏移，这时故障相的电压降低，但不为零。非故障相的电压升高，大于相电压，但达不到线电压。PT开口三角两端出现约70 V电压。启动绝缘检查继电器发出接地告警。
3.3 中性点不接地系统发生单相接地处理：
值班人员马上复归音响，作好记录，迅速报告当值调度和有关负责人员，并按当值调度员的命令寻找接地故障，但具体查找方法由现场值班员自己选择。运行人员应全面检查设备无异常，如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。分割电网，即把电网分割成电气上不直接连接的几个部分，以判断单相接地区域。如将母线分段运行，并列运行的变压器分列运行。分网时，应注意分网后各部分的功率平衡、保护配合、电能质量和消弧线圈的补偿等情况。再按选线原则进行选线操作。选线原则为已知经常接地线路，空载线路、农用线路、地区出线、电源线（若有条件先转移负荷）；结合实际灵活掌握。
3.4选出接地线路
允许连续运行2个小时，2个小时未消失，将故障线路退出运行。
3.5拉路选不出接地
当逐路查找后仍未找到故障线路，而接地现象未消失，可考虑是两条线路同相接地或所内母线设备接地情况，进行针对性查找故障点。变电所值班员按规定顺序逐条选切线路，应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化，若全选切一遍，三相对地电压指示没有变化，说明不是线路有单相接地故障，是变电所内设备或母线设备接地。若全选切一遍三相对地电压指示有变化时，应考虑有两条配电线路同相发生单相接地(含断线)故障；2条线异名相接地。这种故障多数发生在雷雨、大风、高寒和降雪的天气，主要现象是同一母线供电的两条线同时跳闸或只有1条线跳闸，跳闸时电网有单相接地现象。若2条线都跳闸，电网接地现象消除，或2条线只有1条跳闸，电网仍有接地现象，但单送其中1条时电网单相接地相别发生改变，这是判断的必要依据。
4 谐振处理
4.1 发生谐振时电压为相电压的3倍，操作时当出现空母线谐振时，严禁拉开PT隔离刀闸。合上1条空载线路来破坏谐振条件，使电压恢复正常。
4.2值班员恢复送电时应严格按操作规程进行操作，确认PT的隔离刀闸在拉开位置时，才对空母线送电，在合上PT隔离刀闸。
5处理时安全注意事项
5.1寻找和处理单相接地故障时，应作好安全措施，保证人身安全。当设备发生接地时，室内不得接近故障点4 m以内，室外不得接近故障点8 m以内，进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴，戴绝缘手套，使用专用工具。
5.2若电压互感器高压侧熔断件熔断，不得用普通熔断件代替。必须用额定电流为0.5 A装填有石英砂的瓷管熔断器，这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量，具有限制短路电流的作用。
6结语
单相接地与谐振过电压故障现象有着根本的不同。正常情况下发生单相接地故障时，任可运行一段时间但不得超过2个小时，值班员可在此段时间通知用户处理故障。铁磁谐振过电压对系统设备威胁最大切不可两者混淆耽误时间引发事故。
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文章名称：
10 kV系统单相接地与谐振等异常的分析判断与处理
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