小电流接地系统电压异常分析

知识点：电源电压异常

01小电流接地系统

小电流接地系统接地图

35千伏及以下电力系统往往采用小电流接地系统，当发生单相接地时，由于系统仅有一点接地，不会形成短路回路，此时保护不会动作。

02配网线路单相接地分析

接地现象

1.接地相相电压降低，非接地相相电压升高至10千伏。

2.线电压不发生变化。

3.3U0大于15（告警值）

接地电压棒图

PT工作原理

分析接地现象原理前，我们需要了解电压互感器（PT）工作原理。PT共有三个电压绕组如下图所示

一次绕组：与母线并联，与母线电压一致；

二次绕组：将一次绕组高电压按一定比例转化为低电压；

开口三角绕组：负责测量零序电压；

PT工作原理图

接地原理分析

当A相发生接地时，“零电位”将会偏移至A相出口，现象如下图所示：

【单相接地】

1.A相相电压变为0；
2.B、C相电压将会升高至10千伏；

3.3U0=Ua+Ub+Uc＞15；

03电压互感器故障

PT一次侧熔断也会造成电压异常，如下图所示：

PT一次侧保险熔断

当PTA相保险熔断时

1.a相降低（不为0）；

2.b、c相的相电压不变；

3.3U0＞15；

4.Uca、Uab降低（略高于6千伏）；

PT一次侧保险熔断电压棒图

PT二次侧熔断也会造成电压异常，如下图所示：

当PTa相保险熔断时

1.a相降低（为0）；

2.b、c相的相电压不变；

3.3U0＜15（开口三角绕组不受二次绕组影响）；

4.Uca、Uab降低至6千伏）；

PT二次侧保险熔断电压棒图

04单相断线

单相断线电源侧接地

这时整个电网模型与单相接地模型一致，因此现象也应一致。断线相相电压为零，非断线相相电压升高至线电压。

单相断线负荷侧接地

断线相相电压升高至1.5倍（9kV），非断线相降低至0.866倍（5.2kV）,与接地现象不一致。

单相断线电源侧、负荷侧均不接地

【线路末端】

中性点不平衡电压不大，故障特征不明显，3U0可能达不到告警值。

【线路首端】

断线相最高可升高为9kV，非断线两相最低降低为5kV，3U0＞15。

单相断线电源侧、负荷侧均接地

由于大地为导体，这时整个电网模型与单相接地模型一致，因此现象也应一致。断线相相电压为零，非断线相相电压升高至线电压。

05两条线路同时接地

当同一条母线的不同相接地

整个系统存在两个接地点，并形成短路回路，造成线路跳闸。

同一条母线不同相接地故障原理图

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