技术 | 一起高压电缆接地故障的排除

某司2019年3月安装了一套高压单相接地选线监测系统，负责监测公司余热发电站(同时兼总降配电)、旋窑系统、粉磨系统三处10kV高压配电室的所有进线柜、高压电机、变压器的高压电缆的绝缘情况。

2020年1月13日9时左右单相接地选线监测系统控制后台显示三个地点报警：(1)余热发电站水泥#2线报警，报警电流9A；(2)余热发电站鑫达厂#1线报警，报警电流19A；(3)余热发电站鑫达#2线报警，报警电流27A；系统监控画面显示A相电压111.3V，B相电压103.56V，C相电压6.24V，同时各相之间的线电压均有上升。三个配电室的电压互感器PT柜的指针式电压表显示异常，各台已运行的高压柜的带电显示器均是C相指示灯不亮，但在此情况下各台高压电机仍在运行。

当时各工段正常组织生产，处于比较满的负荷状态，只能逐一排查，先对报警信息进行复位，余热发电站鑫达厂#1线的报警能复位掉，其余2个报警无法复位。第二步是调整粉磨段的负荷，停掉一台水泥磨的负荷后退出粉磨站的2段进线柜，再查看并复位“余热发电站水泥#2线报警”信息，但此报警信息还是不能复位掉，初步判断是旋窑鑫达#2线的高压部分有问题。经对旋窑负荷进行调整后切除鑫达#2线进线，三处高压配电室的PT电压指示及各运行高压设备的带电指示灯显示正常。监控系统后台各参数正常。

经再进一步排查，故障点是总降到旋窑鑫达42进线柜的电缆四条当中有一条遥测绝缘对地几乎为零，属于小电流接地。其具体地点是在鑫达高压配电室背后石坎去年塌方，此处电缆曾经受损过，塌方当时四条电缆各项电气试验均正常，投用到现在才出现对地故障，经对故障电缆进行处理后恢复了正常供电，公司生产没有受到影响。

分析电力系统中单相接地有如下特征：

(1)不完全接地，监视电压表显示有故障的一相电压降低，另两相电压升高大于相电压；

(2)完全接地，监视电压表显示故障相电压为零，另两相电压等于线电压；

(3)稳定性接地则监视电压表指针不摆动，若指针表不停地摆动，则为间歇性接地，会出现打火现象；

(4)中性点经消弧线圈，装有中性点电压偏移电压表时，当出现不完全接地时可看到一定指示值，当出现完全接地时电压表指示为相电压，消弧线圈的接地报警灯亮；

(5)在运行过程中还可能发生弧光接地现象，此时非故障相会产生很高的过电压，会引起电压互感器熔芯烧断甚至会烧毁电压互感器。

当前的电力系统很多都安装了单相接地选线系统，系统中一旦出现被监测的设备有高压单相接地，该选线系统能及时发出报警且能准确判断出故障地点，如果出现多个报警点，一般报警电流大的一路发生接地的可能性较大。

在电力系统运行过程中，有一种现象与单相接地极为相似。当PT柜电压互感器有一相高压熔芯烧断也会发出接地信号，但认真排查会发现，烧断熔芯的故障相对地电压同样会降低，但另两相电压不会升高，线电压则会降低，此时更换熔芯后接地信号即可消失。此类现象不是真正的接地故障。

高压设备出现单相接地故障是比较危险的问题，其表现为各台高压用电设备在单相接地故障发生后仍能保持运行，且在高压柜的智能电度表上显示的各相电压仍是10kV，所以如果巡检不认真未及时发现且又无报警的情况下系统可继续运行，但故障未得到及时处理，有可能产生很高的过电压击穿系统中的高压电缆、绝缘瓷瓶、避雷器、烧坏变压器、电压互感器、熔断器，甚至会引发电气火灾，到最后会造成更严重的后果。为了避免单相接地故障的发生，我们除加强对设备的巡检外，还必须做好设备的周期性检修，加固所有连接螺丝，清抹干净所有绝缘瓷瓶及避雷器等，并对电缆、绝缘瓷瓶及避雷器做预防性试验，对试验不合格的进行更换。

作者：丘济平

来源：《广东省梅州市塔牌集团》

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