關於對帶電處理6kV配網單相接地的分析
科技專論
作者：王舒平
【摘要】由於油田6kV配電網絡為小電流接地係統，故接地電流一般都小於30A，當發生單相接地時，故障相電壓變為零，非故障兩相升高倍，仍可允許在兩小時內運行。為了保證電網對用戶供電的連續性，可靠性的要求，能否減少停電處理6kV單相接地的次數，以正確的方式在兩小時以內進行帶電處理。
【關鍵詞】單相接地；全絕緣作業法；負荷開關；小電流接地係統；分相接地
在油田6kV配電網絡中發生單相接地的故障很多，由於油田6kV配電網絡為小電流接地係統，故單相接地電流一般都小於30A，當發生單相接地時，故障相電壓變為零，非故障相升高倍，仍可允許在兩小時內運行。為了保證電網對用戶供電的連續性，可靠性的要求，能否減少停電處理6kV配電網絡單相接地的次數，以正確方式在2小時以內進行帶電處理，故作如下分析：由於國內對單相接地不進行帶電處理而進行停電處理，我們有不同的看法。
一、首先我們分析單相接地故障的危害和影響
1、對變電設備的危害。6kV配電線路發生單相接地故障後，電壓互感器鐵心飽和，勵磁電流增加，如果長時間運行，將燒毀電壓互感器。單相接地故障發生後，也可能產生幾倍於正常電壓的諧振過電壓，危及變電設備的絕緣，嚴重者使變電設備絕緣擊穿，造成更大事故。
2、對配電設備的危害。單相接地故障發生後，間歇性弧光接地產生幾倍於正常電壓的過電壓，使線路上的絕緣子絕緣擊穿，造成嚴重的短路事故。同時可能燒毀配電變壓器，使線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀，嚴重時可能發生電氣火災。
3、對配電網絡的危害。嚴重的單相接地故障，可能破壞區域電網係統穩定，造成更大事故。
4、對供電可靠性的影響。發生單相接地故障後，一方麵要進行人工選線，對未發生單相接地故障的配電線路要進行停電，影響供電可靠性。另一方麵發生單相接地的配電線路將停運，在查找故障點和消除故障的過程中，造成長時間、大麵積停電，對供電可靠性產生較大影響。
5、對人身的危害。對於導線落地這一類單相接地故障，如果接地配電線路未停運，對於行人和線路巡視人員，可能產生跨步電壓發生人身觸電傷亡事故。
6、對線損的影響。發生單相接地故障時，由於配電線路接地直接或間接對大地放電，將造成較大的電能損耗，如果按規程規定運行一段時間(不超過2h)，將造成更大的電能損耗。
二、其次從理論上進行分析
在油田6kV配電係統中一般采用中性點不接地的運行方式，這種運行方式在正常運行時各相對地都存在電容，而且相等。由於三相電壓對稱，故三項電容電流對稱稱為Ico三相電容電流之和等於零即∑Ico等於零。各相對地電壓均為相電壓，即Ua=Ub=Uc=U相當6kV係統一相接地時，將對係統的運行發生影響。例如：c相，當c相接地時，c相對地電壓為零，a相對地電壓為Ua’=Ua+(-Uc)=Ua相對地電壓為Ub’=Ub+(-Uc)=Ub 即不接地的兩相對地電壓升高倍變為線電壓，由於C相對地電壓為零，所以C相對地電容電流為零，由於AB兩相對地電壓上升倍，即Icb=Ica=Ico.Ic=-(Ica+Icb)=3Ico。Ic的大小取決於線路對地電容，它分線路結構，線路電壓、線路的長度及電源的頻率有關，在實際中經常采用經驗公式為Ic=Un（Lk+L1）/350。Ic——單相接地電流（A）Un——線路線電壓（kV）Lk——本係統架空線路總長度（km）L1——本係統電纜線路總長度（km）。我們假設一條5km的架空線路，並且有1km電纜線路，線電壓為6kV代入公式得：Ic=5×(5+35×1)=0.7A。可見接地電流並不大，如果我們考慮接地電阻正常時，一般為不大於5歐，而發生接地時的路徑一般有橫擔、水泥杆、水泥杆鋼筋等組成的電阻，我們可以假設它遠遠大於5歐為100歐，那麼它所形成的電壓也沒有超過100V，我們如果穿絕緣鞋、帶絕緣手套，完全可以保證安全。