技術 | 一起高壓電纜接地故障的排除

某司2019年3月安裝了一套高壓單相接地選線監測系統，負責監測公司余熱發電站(同時兼總降配電)、旋窯系統、粉磨系統三處10kV高壓配電室的所有進線柜、高壓電機、變壓器的高壓電纜的絕緣情況。

2020年1月13日9時左右單相接地選線監測系統控制后臺顯示三個地點報警：(1)余熱發電站水泥#2線報警，報警電流9A；(2)余熱發電站鑫達廠#1線報警，報警電流19A；(3)余熱發電站鑫達#2線報警，報警電流27A；系統監控畫面顯示A相電壓111.3V，B相電壓103.56V，C相電壓6.24V，同時各相之間的線電壓均有上升。三個配電室的電壓互感器PT柜的指針式電壓表顯示異常，各臺已運行的高壓柜的帶電顯示器均是C相指示燈不亮，但在此情況下各臺高壓電機仍在運行。

當時各工段正常組織生產，處于比較滿的負荷狀態，只能逐一排查，先對報警信息進行復位，余熱發電站鑫達廠#1線的報警能復位掉，其余2個報警無法復位。第二步是調整粉磨段的負荷，停掉一臺水泥磨的負荷后退出粉磨站的2段進線柜，再查看并復位“余熱發電站水泥#2線報警”信息，但此報警信息還是不能復位掉，初步判斷是旋窯鑫達#2線的高壓部分有問題。經對旋窯負荷進行調整后切除鑫達#2線進線，三處高壓配電室的PT電壓指示及各運行高壓設備的帶電指示燈顯示正常。監控系統后臺各參數正常。

經再進一步排查，故障點是總降到旋窯鑫達42進線柜的電纜四條當中有一條遙測絕緣對地幾乎為零，屬于小電流接地。其具體地點是在鑫達高壓配電室背后石坎去年塌方，此處電纜曾經受損過，塌方當時四條電纜各項電氣試驗均正常，投用到現在才出現對地故障，經對故障電纜進行處理后恢復了正常供電，公司生產沒有受到影響。

分析電力系統中單相接地有如下特征：

(1)不完全接地，監視電壓表顯示有故障的一相電壓降低，另兩相電壓升高大于相電壓；

(2)完全接地，監視電壓表顯示故障相電壓為零，另兩相電壓等于線電壓；

(3)穩定性接地則監視電壓表指針不擺動，若指針表不停地擺動，則為間歇性接地，會出現打火現象；

(4)中性點經消弧線圈，裝有中性點電壓偏移電壓表時，當出現不完全接地時可看到一定指示值，當出現完全接地時電壓表指示為相電壓，消弧線圈的接地報警燈亮；

(5)在運行過程中還可能發生弧光接地現象，此時非故障相會產生很高的過電壓，會引起電壓互感器熔芯燒斷甚至會燒毀電壓互感器。

當前的電力系統很多都安裝了單相接地選線系統，系統中一旦出現被監測的設備有高壓單相接地，該選線系統能及時發出報警且能準確判斷出故障地點，如果出現多個報警點，一般報警電流大的一路發生接地的可能性較大。

在電力系統運行過程中，有一種現象與單相接地極為相似。當PT柜電壓互感器有一相高壓熔芯燒斷也會發出接地信號，但認真排查會發現，燒斷熔芯的故障相對地電壓同樣會降低，但另兩相電壓不會升高，線電壓則會降低，此時更換熔芯后接地信號即可消失。此類現象不是真正的接地故障。

高壓設備出現單相接地故障是比較危險的問題，其表現為各臺高壓用電設備在單相接地故障發生后仍能保持運行，且在高壓柜的智能電度表上顯示的各相電壓仍是10kV，所以如果巡檢不認真未及時發現且又無報警的情況下系統可繼續運行，但故障未得到及時處理，有可能產生很高的過電壓擊穿系統中的高壓電纜、絕緣瓷瓶、避雷器、燒壞變壓器、電壓互感器、熔斷器，甚至會引發電氣火災，到最后會造成更嚴重的后果。為了避免單相接地故障的發生，我們除加強對設備的巡檢外，還必須做好設備的周期性檢修，加固所有連接螺絲，清抹干凈所有絕緣瓷瓶及避雷器等，并對電纜、絕緣瓷瓶及避雷器做預防性試驗，對試驗不合格的進行更換。

作者：丘濟平

來源：《廣東省梅州市塔牌集團》

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