小電流接地系統(tǒng)接地故障分析

1、小電流接地系統(tǒng)單相接地故障分析與檢測為了提高供電可靠性，配電網(wǎng)中一般采取變壓器中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈和高阻抗接地方式，這樣當(dāng)某一相發(fā)生接地故障時(shí)，由于不能構(gòu)成短路回路，接地故障電流往往比負(fù)荷電流小得多，因而這種系統(tǒng)被稱為小電流接地系統(tǒng)小電流接地系統(tǒng)。小電流接地系統(tǒng)中單相接地故障是一種常見的臨時(shí)性故障，當(dāng)該故障發(fā)生時(shí)，由于故障點(diǎn)的電流很小，且三相之間的線電壓仍保持對稱，對負(fù)荷設(shè)備的供電沒有影響，所以允許系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備短時(shí)運(yùn)行，一般情況下可

2、運(yùn)行12個(gè)小時(shí)而不必跳閘，從而提高了供電的可靠性。但一相發(fā)生接地，導(dǎo)致其他兩相的對地電壓升高為相電壓的倍，這樣會對設(shè)備的絕緣造成威脅，若不及時(shí)處理3可能會發(fā)展為絕緣破壞、兩相短路，弧光放電，引起去系統(tǒng)過壓。然而當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于構(gòu)不成回路，接地電流是分布電容電流，數(shù)值比負(fù)荷電流小得多，故障特征不明顯，因此接地故障檢測仍是一項(xiàng)世界難題，很多技術(shù)有待克服。單相接地故障分析單相接地故障分析當(dāng)任意兩個(gè)導(dǎo)體之間隔著絕緣介質(zhì)時(shí)會形成電容

3、，因此在簡單電網(wǎng)中，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，各相線路對地有相同的對地電容C0，在相電壓作用下，每相都有一個(gè)超前于相電壓900的對地電容電流流入地中，然而由于電容的大小與電容極板面積成正比而與極板距離成反比，所以線路的對地電容，特別是架空線路對地電容很小，容抗很大，對地電容電流很小。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，如圖1，由于三相相電壓UA、UB、UC是對稱的，三相對地電容電流Ico.A、Ico.B、Ico.C也是平衡的，因此，三相的對地電容電流矢量

4、和為0，沒有電流流向大地，每相對地電壓就等于相電壓。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中有發(fā)電機(jī)G和多條線路存在時(shí)，如圖3所示，每臺發(fā)電機(jī)和每條線路對地均有電容存在，這里用C0G、C01、C02表示，當(dāng)線路2中的C相接地后，全系統(tǒng)C相對地電壓均為0，因此C相對地電容電流也為0，同時(shí)A、B相的對地電壓和對地電流升高到原來的倍。在這種情況下，非故障線3路1上，由于C相電流為0，A相和B相中有本身電容電流，因此，該線路上的零序電流3I01=IA1IB1，方向由母線流

5、向線路。圖3中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)發(fā)生C相接地故障電路圖與矢量圖在發(fā)電機(jī)G所在的線路上，首先有它本身A相和B相的對地電容電流IAG、IBG，但是，由于發(fā)電機(jī)還是產(chǎn)生電容電流的電源，因此從C相中要流回從故障點(diǎn)返回的全部電容電流，而在A相和B相上又要分別流出各個(gè)線路上同名相的對地電容電流，因此，在發(fā)電機(jī)線路上的零序電流仍為三相電流之和。但是，各線路的電容電流從C相流入后又從A、B相流出相互抵消，只剩下發(fā)電機(jī)本身的電容電流，故該線路的零序電流仍

6、為3I0G=IAGIBG。方向由母線流向發(fā)電機(jī)。在故障線路2上，A相和B相的有本身的對地電容電流IA2、IB2，不同之處在于接地點(diǎn)要從C相流回統(tǒng)A相和B相對地電容電流之和，因此從C相流出的電流可表示為IC1=ID總，這樣線路2上的零序電流為3I02=IA2IB2IC2=IAGIBGIA1IB1，方向?yàn)橛删€路流向母線。經(jīng)過以上分析可以得出，在小電流接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障線路的零序電流等于該線路三相對地電容電流的向量和，方向