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【摘 要】本文对电力系统小电流接地系统的两种形式，即中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统的应用范围及特点作了介绍，针对小电流接地系统的单相接地故障的危害性，具体分析了真假接地几种类型的特征的判断方法，提出能有效准确、及时查找处理单相接地故障的方法和注意事项。
【关键词】小电流接地系统；单相接地；分析；处理
前言
在我国电力系统中普遍采用的中性点运行方式有：中性点直接接地，中性点不接地，中性点经消弧线圈接地等三种，由于中性点直接接地方式，发生单相接地时的短路电流较大称为大接地电流系统；而中性点不接地和中性点经消弧线圈接地方式，（中性点经高电阻接地的方式不在本文论述）当发生单相接地时，其短路电流的数值较小，而称为小电流接地系统，广泛应用在3-35kV电力系统。
在这种系统发生单相接地故障时，故障电流小，而且三相线电压仍对称，对线路负载供电暂无影响，还可运行1-2小时，但此时另外两相对地电压升高，如长时间不能排除故障线路负载，将会危及电网安全运行，甚至发展成事故，而且长期以来不接地系统，发生单相接地只发“某kV母线接地”或“消弧线圈动作”信号，而不能具体指出哪条支路故障，或者消弧线圈自动选线装置能指出哪条支路故障，但未必准确。因此，变电站值班人员一定要熟悉该接地故障的处理方法，判明系统真假接地的情况，在发生单相接地故障时能准确及时切除故障线路。
一、小电流接地系统的适用范围及特点
（一）中性点不接地系统
（1）适用范围
3～10kV電力网，系统对地电容电流Ic<30A；35kV电力网，系统对地电流电容Ic<10A等。
（2）特点
①单相接地故障时，故障点电弧一般可以自熄，熄弧后故障点绝缘可自行恢复。
②运行可靠性高。这种系统发生单相接地时，一般情况不能构成短路回路，接地相电流不大，电力网线电压的大小和相位关系仍维持不变，可带故障运行一段时间（t≤2h），保证了供电连续性。
③对邻近通信系统干扰小。
④单相接地故障时，非接地相对地电压升为相电压的√3倍，该系统的相对地的绝缘水平是按线电压设计的。
（二）中性点经消弧线圈接地
（1）适用范围
适用于3～10kV系统对地电容电流Ic >30A，瞬间性单相接地故障较多且Ic >10A的架空线路为主的配电网；35KV电力网系统对地电容电流Ic >10A等情况。
（2）特点
①利用消弧线圈的感性电流补偿接地点流过的电网容性电流，使故障电流减小，电弧可以自熄，熄弧后故障点绝缘可自行恢复。
②减少系统间歇式电弧接地产生过电压的概率。
③可消除因雷击等原因引起瞬时性接地故障，减少绝缘子热破坏和电弧扩散引起相间短路的概率，系统可带故障运行一段时间（t≤2h），提高配电网供电的可靠性。
④降低了接地工频电流（即残流）和地电位，减少了跨步电压和接地电位差，减少了对低压设备的反击以及对信息系统的干扰。
⑤与中性点不接地系统一样，发生单相接地时，健全相对地电压升高√3倍，中性点电压为相电压，其绝缘设计与中性点不接地系统完全相同。
二、单相接地故障对系统的危害
小电流接地系统发生单相接地时，按《电气运行规程》中规定，该接地运行不应超过两小时，但若长期不能查找到并排除故障点，将会对电气设备及系统的安全构成危害，继而引发事故。
（一）由于非故障相对地电压升高，当完全接地时升至线电压，系统中的绝缘薄弱点可能被击穿，发展成相间短路，使事故扩大。
（二）可能使电压互感器铁芯严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。
（三）若故障点产生间歇性电弧时，在一定条件下产生串联谐振过电压，其值可达到相电压的2.5～3倍，危及变配电设备的绝缘，进而损坏设备，破坏系统安全运行。
（四）对二次回路及保护自动装置的影响。由于一相接地致使其他两相电压升为线电压，有时会使电压互感器一次熔断器发生熔断，从而使二次保护或自动装置发生误判断，认为一次系统失压，而误启动快切装置。
（五）在单相接地的故障点较近范围内（一般8m以内），会造成人员跨步电压触电，严重时危及人的生命。
三、单相接地现象分析与判断
（一）真实接地的情况
（1）金属性永久接地
如果某一相发生金属性永久接地，则绝缘监察电压表指示该相电压为零，非故障相的电压升高至线电压，此时电压互感器二次开口三角形绕组出现100V零序电压，则绝缘监察电压继电器动作，发出接地信号。
（2）非金属不完全接地
当某一相发生非金属不完全接地时，即通过高电阻或非金属接地，此时系统中性点电位发生偏移，则绝缘监察电压表指示该相电压很低，但不为零。非故障相的电压升高，显示值介于相电压与线电压之间，此时，电压互感器二次开口三角形绕组零序电压达到整定值，发出接地信号。
（二）虚假接地的情况
（1）电压互感器高压侧一相断线或一次熔断器熔断而发出接地信号
此时故障相电压降低，但指示不为零，非故障相仍为相电压。电压互感器二次开口三角形绕组会出现35V左右电压值，使绝缘监察电压继电器动作，发出接地信号。
处理电压互感器高压侧断线故障或更换一次熔断器可恢复正常。
（2）消弧线圈补偿电流容量调整不当造成接地信号
当消弧线圈分接头允许电流值调整不当，当达不到对接地电容电流补偿度的要求，常在系统中倒运行方式操作时，中性点位移电压较大，使绝缘监察电压继电器动作，会发出接地信号。 要汇报值长，在联系调度后，可先恢复到原运行方式，将消弧线圈停电退出后，调整其分接头，使补偿电流满足运行要求即中性点位移电压不超15%相电压，脱谐度不大于10%，然后投入，再重新倒运行方式。
（3）绝缘监察电压继电器触点粘接造成误发接地信号
当绝缘监察电压继电器发生信号触点粘接时，接地信号持续发出，而绝缘监察电电压指示三相电压正常，未能真实反映系统有无单相接地的情况。
应首先认真检查二次绝缘监察回路，重点检查绝缘监察继电器有无触点粘接现象，若出现该情况应更换新绝缘监察继电器。
四、单相接地故障的处理
（一）根据后台机信号和绝缘监察电压表指示分析是瞬时接地或永久接地，金属接地或非金属接地的情况，判明接地相别和接地性质，做好记录。
（二）如站内装设有消弧线圈自动选线装置，应及时到消弧线圈自动选线装置选出的故障线路保护屏检查核对该线路的零序电流，如该线路零序电流明显偏大，则故障很可能发生在该线路，如该线路零序电流无变化，则消弧线圈自动选线装置选出的故障线路很可能有误。
（三）检查配电室内有无故障。对高压配电室（站）内一次设备进行外部检查，检查各设备支持绝缘子有无损伤，放电闪络、检查设备有无落物，小动物及外力破坏现象，检查各引线有无断线接地，檢查电压、电流互感器、避雷器等有无击穿损坏现象。
（四）分网运行缩小范围。如将母线分段运行，并列运行的变压器分列运行将电网分成相对独立的几个部分。分网时应注意分网后各部分的功率平衡，继电保护的配合，消弧线圈的补偿度要适当。
（五）检查高压配电室（站内）设备发现有接地故障的处理。
（1）汇报调度并转移负荷后，断开故障线路负载的电源断路器，隔离故障，并把故障设备各侧隔离开关拉开，对故障设备进行检修。
（2）发现故障点在母线上无法隔离的，应申请故障母线停电检修。
（六）检查高压配电室（站内）未发现故障，要汇报调度，经批示后采用瞬停方法，查出有故障的线路，依次断开所在故障母线上各支路断路器，如果接地信号消失，绝缘监察电压表指示恢复正常，便可判定该线路为故障线路，并对该线路断路器、隔离开关、绝缘子等进一步检查。
（1）“瞬停法”选线顺序。
应优先选择不影响系统运行或影响较小，但发生接地可能性又很大的线路负载进行检查。
先停空载线路；其次是双回路或有其他电源的线路；再次是分支多、线路长、负荷小、历次故障多且不太重要的用户线路；最后是分支少、线路短、负荷重且较重要用户的线路。
查出故障线路后，对不重要用户的线路，可以先停电并通知相关人员检查线路故障，对重要用户的线路可以转移负荷或提前通知用户做好停电准备后，再切除该线路进行检修处理。
（七）当逐路选线查找后仍未找到故障线路，可考虑是两条线路同相接地或母线设备接地情况。若将线路全部选切一遍，三相对地电压指示没有变化，说明是母线设备接地；若全选切一遍，三相对地电压指示有变化时，则应是有两条配电线路负载同相发生单相接地故障。应申请故障母线段或线路负载停电后进一步检查处理。
五、查找处理接地故障时的注意事项
（一）寻找和处理单相接地故障时，工作人员到高压室及室外时必须穿绝缘靴，戴绝缘手套，使用专用工具，保证人身安全后才可进入工作范围。
（二）用“瞬停法”查找故障时，无论线路有无故障，均应立即合上断路器，瞬停时间应小于10S。
（三）如在大风、雷雨天气系统频繁出现瞬时接地现象，可将不重要且易出现故障且分支多的线路停电10～20min，若观察不再出现瞬时接地现象，待风雨停后试送电。
（四）处理中性点经消弧线圈接地系统的接地故障时，禁止停用消弧线圈。
（五）查找电压互感器高压侧熔断器熔断发接地信号时，应必先断开它的二次电源小开关，使保护退出运行，才可拉出电压互感器进行检查处理。
六、结束语
小电流接地系统广泛应用于发电厂、变电站等（3～35kV）配电网，其接地方式特点和单相接地故障情况也不尽相同，本文仅为参考一些资料文献结合本人工作经验所做出的分析探讨。为了减少单相接地故障的发生，电气运行、检修人员除了解掌握有关原理、规程及分析处理方法还是不够的，还应做好对设备巡检，定期做好设备电气预试，及时处理配电网系统绝缘薄弱环节，提高设备的运行和检修维护水平。具备条件时可进行技术改造，如更换接头多，绝缘偏低的线路电缆，更换运行时间长、经常故障的架空线路等。
参考文献：
[1] 方瑜主编，配电网过电压， 北京： 中国电力出版社出版，1997 .
[2] 刘兴华， 6KV不接地系统单相接地故障点判断方法， 山西电力， 2007（3）.
[3] 陈珩， 电力系统稳态分析（第二版），中国电力出版社， 1995.1.
【关键词】小电流接地系统；单相接地；分析；处理
前言
在我国电力系统中普遍采用的中性点运行方式有：中性点直接接地，中性点不接地，中性点经消弧线圈接地等三种，由于中性点直接接地方式，发生单相接地时的短路电流较大称为大接地电流系统；而中性点不接地和中性点经消弧线圈接地方式，（中性点经高电阻接地的方式不在本文论述）当发生单相接地时，其短路电流的数值较小，而称为小电流接地系统，广泛应用在3-35kV电力系统。
在这种系统发生单相接地故障时，故障电流小，而且三相线电压仍对称，对线路负载供电暂无影响，还可运行1-2小时，但此时另外两相对地电压升高，如长时间不能排除故障线路负载，将会危及电网安全运行，甚至发展成事故，而且长期以来不接地系统，发生单相接地只发“某kV母线接地”或“消弧线圈动作”信号，而不能具体指出哪条支路故障，或者消弧线圈自动选线装置能指出哪条支路故障，但未必准确。因此，变电站值班人员一定要熟悉该接地故障的处理方法，判明系统真假接地的情况，在发生单相接地故障时能准确及时切除故障线路。
一、小电流接地系统的适用范围及特点
（一）中性点不接地系统
（1）适用范围
3～10kV電力网，系统对地电容电流Ic<30A；35kV电力网，系统对地电流电容Ic<10A等。
（2）特点
①单相接地故障时，故障点电弧一般可以自熄，熄弧后故障点绝缘可自行恢复。
②运行可靠性高。这种系统发生单相接地时，一般情况不能构成短路回路，接地相电流不大，电力网线电压的大小和相位关系仍维持不变，可带故障运行一段时间（t≤2h），保证了供电连续性。
③对邻近通信系统干扰小。
④单相接地故障时，非接地相对地电压升为相电压的√3倍，该系统的相对地的绝缘水平是按线电压设计的。
（二）中性点经消弧线圈接地
（1）适用范围
适用于3～10kV系统对地电容电流Ic >30A，瞬间性单相接地故障较多且Ic >10A的架空线路为主的配电网；35KV电力网系统对地电容电流Ic >10A等情况。
（2）特点
①利用消弧线圈的感性电流补偿接地点流过的电网容性电流，使故障电流减小，电弧可以自熄，熄弧后故障点绝缘可自行恢复。
②减少系统间歇式电弧接地产生过电压的概率。
③可消除因雷击等原因引起瞬时性接地故障，减少绝缘子热破坏和电弧扩散引起相间短路的概率，系统可带故障运行一段时间（t≤2h），提高配电网供电的可靠性。
④降低了接地工频电流（即残流）和地电位，减少了跨步电压和接地电位差，减少了对低压设备的反击以及对信息系统的干扰。
⑤与中性点不接地系统一样，发生单相接地时，健全相对地电压升高√3倍，中性点电压为相电压，其绝缘设计与中性点不接地系统完全相同。
二、单相接地故障对系统的危害
小电流接地系统发生单相接地时，按《电气运行规程》中规定，该接地运行不应超过两小时，但若长期不能查找到并排除故障点，将会对电气设备及系统的安全构成危害，继而引发事故。
（一）由于非故障相对地电压升高，当完全接地时升至线电压，系统中的绝缘薄弱点可能被击穿，发展成相间短路，使事故扩大。
（二）可能使电压互感器铁芯严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。
（三）若故障点产生间歇性电弧时，在一定条件下产生串联谐振过电压，其值可达到相电压的2.5～3倍，危及变配电设备的绝缘，进而损坏设备，破坏系统安全运行。
（四）对二次回路及保护自动装置的影响。由于一相接地致使其他两相电压升为线电压，有时会使电压互感器一次熔断器发生熔断，从而使二次保护或自动装置发生误判断，认为一次系统失压，而误启动快切装置。
（五）在单相接地的故障点较近范围内（一般8m以内），会造成人员跨步电压触电，严重时危及人的生命。
三、单相接地现象分析与判断
（一）真实接地的情况
（1）金属性永久接地
如果某一相发生金属性永久接地，则绝缘监察电压表指示该相电压为零，非故障相的电压升高至线电压，此时电压互感器二次开口三角形绕组出现100V零序电压，则绝缘监察电压继电器动作，发出接地信号。
（2）非金属不完全接地
当某一相发生非金属不完全接地时，即通过高电阻或非金属接地，此时系统中性点电位发生偏移，则绝缘监察电压表指示该相电压很低，但不为零。非故障相的电压升高，显示值介于相电压与线电压之间，此时，电压互感器二次开口三角形绕组零序电压达到整定值，发出接地信号。
（二）虚假接地的情况
（1）电压互感器高压侧一相断线或一次熔断器熔断而发出接地信号
此时故障相电压降低，但指示不为零，非故障相仍为相电压。电压互感器二次开口三角形绕组会出现35V左右电压值，使绝缘监察电压继电器动作，发出接地信号。
处理电压互感器高压侧断线故障或更换一次熔断器可恢复正常。
（2）消弧线圈补偿电流容量调整不当造成接地信号
当消弧线圈分接头允许电流值调整不当，当达不到对接地电容电流补偿度的要求，常在系统中倒运行方式操作时，中性点位移电压较大，使绝缘监察电压继电器动作，会发出接地信号。 要汇报值长，在联系调度后，可先恢复到原运行方式，将消弧线圈停电退出后，调整其分接头，使补偿电流满足运行要求即中性点位移电压不超15%相电压，脱谐度不大于10%，然后投入，再重新倒运行方式。
（3）绝缘监察电压继电器触点粘接造成误发接地信号
当绝缘监察电压继电器发生信号触点粘接时，接地信号持续发出，而绝缘监察电电压指示三相电压正常，未能真实反映系统有无单相接地的情况。
应首先认真检查二次绝缘监察回路，重点检查绝缘监察继电器有无触点粘接现象，若出现该情况应更换新绝缘监察继电器。
四、单相接地故障的处理
（一）根据后台机信号和绝缘监察电压表指示分析是瞬时接地或永久接地，金属接地或非金属接地的情况，判明接地相别和接地性质，做好记录。
（二）如站内装设有消弧线圈自动选线装置，应及时到消弧线圈自动选线装置选出的故障线路保护屏检查核对该线路的零序电流，如该线路零序电流明显偏大，则故障很可能发生在该线路，如该线路零序电流无变化，则消弧线圈自动选线装置选出的故障线路很可能有误。
（三）检查配电室内有无故障。对高压配电室（站）内一次设备进行外部检查，检查各设备支持绝缘子有无损伤，放电闪络、检查设备有无落物，小动物及外力破坏现象，检查各引线有无断线接地，檢查电压、电流互感器、避雷器等有无击穿损坏现象。
（四）分网运行缩小范围。如将母线分段运行，并列运行的变压器分列运行将电网分成相对独立的几个部分。分网时应注意分网后各部分的功率平衡，继电保护的配合，消弧线圈的补偿度要适当。
（五）检查高压配电室（站内）设备发现有接地故障的处理。
（1）汇报调度并转移负荷后，断开故障线路负载的电源断路器，隔离故障，并把故障设备各侧隔离开关拉开，对故障设备进行检修。
（2）发现故障点在母线上无法隔离的，应申请故障母线停电检修。
（六）检查高压配电室（站内）未发现故障，要汇报调度，经批示后采用瞬停方法，查出有故障的线路，依次断开所在故障母线上各支路断路器，如果接地信号消失，绝缘监察电压表指示恢复正常，便可判定该线路为故障线路，并对该线路断路器、隔离开关、绝缘子等进一步检查。
（1）“瞬停法”选线顺序。
应优先选择不影响系统运行或影响较小，但发生接地可能性又很大的线路负载进行检查。
先停空载线路；其次是双回路或有其他电源的线路；再次是分支多、线路长、负荷小、历次故障多且不太重要的用户线路；最后是分支少、线路短、负荷重且较重要用户的线路。
查出故障线路后，对不重要用户的线路，可以先停电并通知相关人员检查线路故障，对重要用户的线路可以转移负荷或提前通知用户做好停电准备后，再切除该线路进行检修处理。
（七）当逐路选线查找后仍未找到故障线路，可考虑是两条线路同相接地或母线设备接地情况。若将线路全部选切一遍，三相对地电压指示没有变化，说明是母线设备接地；若全选切一遍，三相对地电压指示有变化时，则应是有两条配电线路负载同相发生单相接地故障。应申请故障母线段或线路负载停电后进一步检查处理。
五、查找处理接地故障时的注意事项
（一）寻找和处理单相接地故障时，工作人员到高压室及室外时必须穿绝缘靴，戴绝缘手套，使用专用工具，保证人身安全后才可进入工作范围。
（二）用“瞬停法”查找故障时，无论线路有无故障，均应立即合上断路器，瞬停时间应小于10S。
（三）如在大风、雷雨天气系统频繁出现瞬时接地现象，可将不重要且易出现故障且分支多的线路停电10～20min，若观察不再出现瞬时接地现象，待风雨停后试送电。
（四）处理中性点经消弧线圈接地系统的接地故障时，禁止停用消弧线圈。
（五）查找电压互感器高压侧熔断器熔断发接地信号时，应必先断开它的二次电源小开关，使保护退出运行，才可拉出电压互感器进行检查处理。
六、结束语
小电流接地系统广泛应用于发电厂、变电站等（3～35kV）配电网，其接地方式特点和单相接地故障情况也不尽相同，本文仅为参考一些资料文献结合本人工作经验所做出的分析探讨。为了减少单相接地故障的发生，电气运行、检修人员除了解掌握有关原理、规程及分析处理方法还是不够的，还应做好对设备巡检，定期做好设备电气预试，及时处理配电网系统绝缘薄弱环节，提高设备的运行和检修维护水平。具备条件时可进行技术改造，如更换接头多，绝缘偏低的线路电缆，更换运行时间长、经常故障的架空线路等。
参考文献：
[1] 方瑜主编，配电网过电压， 北京： 中国电力出版社出版，1997 .
[2] 刘兴华， 6KV不接地系统单相接地故障点判断方法， 山西电力， 2007（3）.
[3] 陈珩， 电力系统稳态分析（第二版），中国电力出版社， 1995.1.