小电流接地系统发接地信号时的故障类型判断

王志平
湖北省荆门电力调度通信局　湖北　荆门　448040 小电流接地系统是农网的主要组成部分，而接地故障、铁磁谐振、PT断线、线路断线是小电流接地电网中的常见故障，需要人工排除。发生上述故障时，它们有一个共同特点，就是发接地信号(输电线路专指单电源单回线)。对于接地与谐振，在一些书籍和规程中说的较具体，大家比较熟悉。但在发接地信号时，一些运行人员对PT回路是否正常容易忽视，特别是对输电线路断线时的特征不了解，往往误判断为接地故障，造成不必要的接地选择停电，并且拖延事故处理的时间。为此，有必要对后两种故障进行计算分析，并对各故障的特点进行比较。

1　故障时的电压计算分析

1．1　PT故障时的电压计算分析
正常时，由于3U₀取自PT的变比为／／，因此PT开口三角所属三绕组电压U_a＝U_b＝U_c＝100／3　V，
（1）开口三角绕组接反
一相(c相)接反时，3＝－2_c，即3U₀＝66．7V；
两相(b、c)接反时，3₀＝_a－_b－_c＝2_a，即3U₀＝66．7V。
（2）二次中性线断线
二次中性线断线时，由于各相二次负载相同，二次三相电压不变，指示为U_a＝U_b＝U_c＝100／＝57．7V；当一次系统发生单相接地时，由于二次三相电压所构成的电压三角形Δabc为等边三角形，相同的各相二次负载所产生的三相对称电压在二次中性线断口形成57．7V的断口电压，因此二次三相电压仍不变，指示为57．7V，但开口三角电压为100V。
（3）一次一相(两相)断线
由于PT二次相间和各相均有负载，其负载阻抗所形成电路决定断相电压，以及三相磁路系统的影响，断相电压不为0，但要降低，其它相电压正常。

图1　单电源单回线断线运行

一相(C相)断线时，3₀＝_a＋_b＝－_c，即3U₀＝33．3V；两相(B、C)断线时，3₀＝_a，即3U₀＝33．3V。
（4）二次一相(两相)断线
由于无磁路系统的影响，断相电压比一次断线时要低，其他相正常。
1．2　线路断线时的电压计算分析
（1）　单电源单回线路一相断线
在图1所示系统中，M及N侧主变中性点不接地或通过消弧线圈接地，当线路MN发生A相断线时的边界条件为：
_A＝0；_B＋_C＝0；Δ_B＝0；Δ_C＝0
将上述条件用对称分量表示：
_A＝A1＋A2＋₀＝0
_B＋_C＝α²A1＋αA2＋₀＋αA1＋α²A2＋₀
　＝－（A1＋A2）＋2₀＝0
因此A1＝－A2；₀＝0
而　ΔA1＝（Δ_A＋αΔ_B＋α²Δ_C）／3＝Δ_A／3
ΔA2＝（Δ_A＋α²Δ_B＋αΔ_C）／3＝Δ_A／3
Δ₀＝（Δ_A＋Δ_B＋Δ_C）／3＝Δ_A／3
根据上述对称分量边界条件，可得复合序网如图2所示。在该单电源供电系统中，Δ_A＝_A－0＝_A。在发生单相断线后，电动机将停止转动，综合正序阻抗等于负序阻抗为。由于M及N侧主变中性点不接地或通过消弧线圈接地，故₀＝∞。
根据复合序网：

因此　Δ_A＝3ΔA2＝3_A／2。

图2　单电源单回线单相断线复合序网

在A相断线后，由于N侧A相对地电容通过N侧主变形成电容电流，将使M侧中性点形成电压偏移OM。因此N侧电压为：
AN＝A

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