小电流发生器接地系统单相接地故障分析与检测
为了提高供电可靠性,配电网中一般采取变压器中性点不接地或经消弧线圈
和高阻抗接地方式,这样当某一相发生接地故障时,由于不能构成短路回路,接
地故障电流往往比负荷电流小得多,因而这种系统被称为小电流接地系统。
小电流接地系统中单相接地故障是一种常见的临时性故障,当该故障发生时,
由于故障点的电流很小,且三相之间的线电压仍保持对称,对负荷设备的供电没
有影响,所以允许系统内的设备短时运行,一般情况下可运行1-2个小时而不必
跳闸,从而提高了供电的可靠性。但一相发生接地,导致其他两相的对地电压升
高为相电压的倍,这样会对设备的绝缘造成威胁,若不及时处理可能会发展
为绝缘破坏、两相短路,弧光放电,引起去系统过压。然而当系统发生单相接地
故障时,由于构不成回路,接地电流是分布电容电流,数值比负荷电流小得多,
故障特征不明显,因此接地故障检测仍是一项世界难题,很多技术有待克服。
单相接地故障分析
当任意两个导体之间隔着绝缘介质时会形成电容,因此在简单电网中,中性
点不接地系统正常运行时,各相线路对地有相同的对地电容C
,在相电压作用下,
0
0
每相都有一个超前于相电压90
的对地电容电流流入地中,然而由于电容的大小
与电容极板面积成正比而与极板距离成反比,所以线路的对地电容,特别是架空
线路对地电容很小,容抗很大,对地电容电流很小。
系统正常运行时,如图1,由于三相相电压U
、U
、U
是对称的,三相对
A
B
C
地电容电流I
、I
、I
也是平衡的,因此,三相的对地电容电流矢量和为0,
co.A
co.B
co.C
没有电流流向大地,每相对地电压就等于相电压。