假接地故障分析及措施

科技售甚　假接地故障分析及措旋　中国石化集团华东管道设计研究院董龙涛李珍周勇　［摘要］系统没有接地点却报出母线接地称为假接地。假接地是由于空母线三相电容分布不平衡导致的，一般在投运一条馈线后假　接地现象即可消除。本文就出现假接地现象的原因进行了理论分析，并提出相应解决办法。　［关键词］接地报警假接地　电容　电压　１．前言　我厂对主６ｋＶ配电室的Ⅱ段母线进行检修，在送电过程中曾发生　Ⅱ母接地报警，使供电系统恢复时间延长，经多次查找没有发现接地现　象，合上消弧线圈开关后这一现象消除。本文结合这一假接地现象做　以理论分析，并给出解决方案。　２．送电条件　供配电系统接线图如下图所示：　ｔ　Ｉ　在２＃主变的６ｋＶ侧，接入ＪＤｚＪ—６型电压互感器，高压侧为星形结　线，中性点直接接地。Ⅱ母　小车在投，　的电容器组的保险烧坏，　６ｋＶ母线上的全部配出线、Ｉ一Ⅱ分段、Ⅱ一Ⅲ分段均未投入运行，只是投　入２＃主变向空载母线充电。当合上　主变低压侧开关时，报出了Ⅱ母　接地信号，此时Ａ相电压５．５９ｋＶ，Ｂ相电压４．１ｋＶ，Ｃ相电压２．２８ｋＶ，线　电压６．３７ｋＶ。　３．理论分析　在送电过程中，中性点漂移会产生零序电压，如果该零序电压超过　了保护装置中设定的定值，就会产生接地报警。但出现接地报警并不　一定是真正发生接地故障，只有确定三相系统中性点位移的轨迹，经过　计算，才能做出正确的判断。　各相对地电压由母线与大地之间存在的电容决定。正常运行时，　三相对地电容呈对称性，故电压与电流的关系为：　【，　＋Ｌ，∞＋Ｕ　＝０　ＵＯＡｊＣＯＣｏＡ＋Ｕ　∞Ｃ∞＋［，（）　ｊｗＣ　，＝Ｏ　Ａ　Ｃ　８　在上图的电压三角形内，任意取一点０’，并假定其处于大地电位，　此时电压关系为：　Ｕ　ｒＪ’Ａ＝Ｕｏ’０＋【，０Ａ　Ｕ。’甘＝Ｕ００　４－ｃ厂∞　Ｕｏ＇Ｃ：Ｕｏ＇０＋Ｕ０ｃ　系统通过对地电容流向大地的三个电流为：　（Ｕｏ‘０＋ＵｏＡｊ￣ｏＣｏ・Ａ（【厂０’ｏ＋　∞）　Ｂ（【，０。０＋Ｕｏｃ）ｊｗＣ０℃　如果系统与大地之间没有其它连接，流向大地的电流没有别的归　路，则全部电流之和等于零，即：　（ＵｏＡＪＷＣ０　一＋Ｕ０８ｊｗＣ０　＋ＵｏｃｊｗＣｏ＇ｃ）＋ＵｏｏｊｏＸｃ０・＾＋Ｃ０Ｂ＋Ｃ０℃）：Ｏ　移项后得：　ＵｏａｊｃｏＣｏ’Ａ４－ＵｏｔＪｗＣ０Ｂ４－ＵｏｃｊｗＣ０ｃ＝一ＵｏｏｊｏＸＣ０　Ａ＋Ｃ０Ｂ＋Ｃ０　ｃｒ）　这个基本关系式表明：三个相电压通过各自的对地电容，向大地输　送电流之和，等于中性点位移电压作用于所有对地电容并联在一起所　产生的电流的负值。如果三相对地电容相等，则ｕ。ｒ。＝Ｏ，０’与Ｏ重　合，这就是正常运行，中性点处于大地电位，不产生电压。　但如果三相对地电容大小不等，如上所示，０’与０总不能重合，０　点不在大地电位上，而移动了一个位移至０’点，这时中性点位移电压　Ｕ０’ｏ≠０。　对上式进行移项，得到零序电压的计算公式：　ＵｏＡｊ￣Ｃ０・Ａ＋Ｕｏｅｊ（．ｏＣ０Ｂ＋Ｕｃｘ：ｊｗＣｏｃ　一——■　厂一　４．零序电压计算　方法一：用相电压计算零序电压　如上图所示，０为三相电压平衡时的中性点，三相对地电容呈对称　性，处于大地电位。当合上主变低压侧开关时，三相对地电容不平衡，　中性点０发生了漂移，至０’点。为确定０’所在位置，图中以Ａ、Ｂ、ｃ三　相为中心，以Ａ、Ｂ、ｃ三相的相电压为半径画圆（实线），三圆的交点即为　０’。经计算，得出一次零序电压：　Ｕ０＇０＝２．０５ｋＶ　电压互感器一次线圈对开口三角形线圈的变比为６０００／１００，设定　的接地报警定值为１５Ｖ。计算零序电压：　＝Ｕｏ＇ｏ１＝２．０５×１０ａｘ　３４．１７Ｖ　注：式中Ｋ为电压互感器一次线圈对开口三角形线圈的变比；　为电压互感器二次零序电压。　大于整定值１５Ｖ，故产生接地报警。　方法二：用电容量计算零序电压　测试水平排列的母线Ａ，Ｂ，Ｃ三相各相分别对地的电容量为：　ＣＡ：Ｏ．００３７　ｆ　ＣＢ＝Ｏ．００４７　ｆ　Ｃ（、＝０．００６９　ｆ　以Ｅ　为基准，则：　Ｅ＾：６．３　／√　Ｂ：６．３Ｐ＇　。。／√　ｒ　：６．３　Ｊ　／．ｇ　将以上各值代入得：　Ｅ　Ａｊ∞ＣＡ＋Ｅ　Ｂｊ∞ＣＢ七ＥｃｊｍＣｃ　。　ｊ￣Ｏ（ＣＡ＋ＣＢ＋Ｃｃ）　６．３　／ｃｏｏ．００３７＋６．３　－ｊ　Ｏ．＝—————————＝—————＝＝————————’——————＝————————————————————　———————一００４７＋６．３　ｉｍＯ．００６９　　４３　ｊｗ（Ｏ．００３７＋Ｏ．００４７＋Ｏ．００６９）　：Ｏ．６７　ｊ４　。。ｋＶ　则电压互感器二次零序电压为：　３ｕ。　３×（Ｏ．６７×１０３ｘ石１ｏ０２　ＯＯＯ，＝３３－５　大于整定值１５Ｖ，产生接地报警。　通过上述计算可以看出：用相电压计算出的零序电压与用电容量　计算出的零序电压值基本相等，可以证明此次母线　（下转第４６０页）　－－－——４５９・－——　科技信　毒　浅谈天津市普通公路超限楦测＿０／ｉ￣ｌｉｉｍ与布局　天津市公路养护管理中心　陆岩　［摘要］公路超限超载运输严重威胁公路及桥梁的寿命和安全，使恶性交通事故频发，天津市大力治理车辆超限超载，本文重点论　述天津治超中的普通公路超限检测站的规模、类型与布局。　［关键词］研究背景　超限检测站　公路网　第一道防线　公路超限检测站，是指为保障公路完好、安全和畅通，在公路上设　立的，对车辆实施超限检测，认定、查处和纠正违法行为的执法场所和　设施。天津市境内高速公路对应超载采取计重收费，本文重点研究的　普通公路是指除高速公路以外的国道、省道和区县级公路，论述普通公　路超限站检测站的规模与布局。　１．研究背景　随着市场经济的发展。运输市场竞争的愈加激烈，为了节省时间和　运费，许多运输经营者采取了超限超载的非法手段。公路超限超载运　输严重威胁公路及桥梁的寿命和安全，使恶性交通事故频发，引发交通　阻塞，扰乱公路运输秩序，也极大地威胁到运输者自身的行车安全。　严重超限超载现象造成公路沥青路面寿命缩短４０％，水泥路面寿　命缩短５０％。据统计，２００３年至２００７年，本市因车辆超限超载造成的　道路维修投入累计达７．２亿元之多。其中仅桥梁维修一项直接经济损　失就达３．２亿元。如果超限超载运输得不到有效遏制，就会陷人一方面　道路建设、养护投资力度不断加大，另一方面道路边修边坏、屡修屡坏　的“怪圈”。　２００９年７月３０日，天津市市政府正式颁布《天津市治理车辆非法超　限超载规定》（津政令【２００９】１９号）。按照“政府领导、部门联动、综合治　理”的Ｔ作机制，坚持“依法治超、长效治理、标本兼治”的Ｔ作方针，天　津市为配合公路超限站治理＿Ｔ作的开展，建设了一批超限检测站。　２．超限检测站的规模　２．１超限检测站的类型　公路超限检测站按照布局和作用，分为Ｉ类检测站和Ⅱ类检测站：　Ｉ类检测站主要用于监控国道或者省道的省界人口、多条国道或　者省道的交汇点、跨省货物运输的主通道等全国性公路网的重要路段　和节点；　Ⅱ类检测站主要用于监控港口码头、厂矿等货物集散地、货运站的　主要出入路段以及省内货物运输的主通道等区域性公路网的重要路段　和节点。　公路超限检测站按照场地规模可分为大型站、中型站和小型站。　天津市根据交通流量、货车比重、超载率等因素划分为占地３０亩　以上站点为大型站；１５—３０亩为中型站，ｌ５亩及以下为小型站。　２．２治超站点的形式　天津市治超站点根据道路交通流量、地理位置、超载车比重主要采　取固定站点、限行站点、流动站点置种方式。　固定站点：主要用于国道或者省道的省界人口、多条国道或者省道　的交汇点跨省货物运输的主通道等公路网的重要路段和节点，建设道　路拦检设施、称重检测设施、监控设施、照明设施、交通安全设施、超载　货物卸载场地、治超人员办公场所等固定设施，并配备路政、运管、交通　警察、治安警察等执法人员，对车辆进行称重检测，督导超载车辆卸载　超重超限货物，对超载超限车辆司机进行批评教育、处罚。　限行站点：主要用于区县级及乡村道路等交通流量较少道路，市内　六区等节点，设置限高、限宽等设施禁止超载车辆驶入。　流动站点：主要用于普通公路及环城四区超载多发路段，治超执法　人员携带便携检测设施围堵闯卡过关、绕行固定及限行站点、二次配载　等超限超载车辆，将其押运至指定卸载场地进行教育、卸载、处罚。　３．天津市普通公路超限站的布局　３．１天津市公路路网概况　（上接第４５９页）　接地报警是由于母排三相对地电容量不等引起　的，而不是真正意义上的接地。　５．解决方法　消除假接地的根本方法是使三相对地电容量基本平衡，若配电电　缆对地电容远远大于变电所母线各相对地电容时，当投入配电电缆后　则可消除该假接地现象。该电厂２＃消弧线圈所用电缆为ＶＶＶＲ１８５型，　对地电容量为Ｏ．２ｐ￣ｆ／ｋｍ，每相为两根并联，约１００米。投入２＃消弧线圈　后，电容量变为：　ＣＡ：２ＸＯ．１×Ｏ．２＋０．００３７＝０．０４３７Ｉ，ｚｆ　ＣＢ：２×Ｏ．１×Ｏ．２＋Ｏ．００４７＝Ｏ．０４４７　Ｃｃ：２×Ｏ．１×０．２＋Ｏ．００６９＝Ｏ．０４６９Ｉｘｆ　天津市地处华北平原东部，海河流域下游，东与渤海、唐山市相邻，　西与廊坊市、北京市接壤，北枕燕山与承德地区、北京市相接，南与河北　沧州地区为界。经过十几年的建设，天津市公路取得长足发展。天津　公路目前已形成由京津塘高速公路、京沪高速公路、京沈高速公路、唐　津高速公路、津蓟高速公路、津保高速公路、津沧高速公路、津晋高速公　路、津滨高速公路、海滨大道等１１条（段）高速公里为主骨架，国道京哈　公路、京塘公路、京福公路、津榆公路和津淄公路、津同公路，及省道津　围公路、津汉公路、津岐公路、津沽公路、津港公路、津静公路、津涞公　路、津霸公路等多条放射线以及北杨公路、九园公路、唐通公路、港唐公　路等横纵向公路组成的公路网络作为补充，共同构成天津市干线公路　网络系统。　３．２超限检测站建设布局总体规划　本着“坚持关口前移，合理布局形成网络，严把外围车辆入市关和　重点源头车辆上路关”的公路治超原则，天津市公路治超总体形成三道　治超防线，第一道主要是在与相邻省份接壤的道路设立同定治超站点；　第二道设在环城四区，以流动治超的形式同堵闯卡过关或绕行车辆，各　区县普遍在超限超载多发路段设置流动稽查点位；第　道防线，是在市　内六区采用限高限宽等设施，清除超限超载车辆。　３．３第一道防线　天津市治理超限第一道防线主要位于与相邻省份接壤的道路。天　津公路网与外省接壤普通公路中，国道、省道人市口共计ｌ６出，区县级　道路共计ｌ９处，入市口涵盖我市蓟县、宝坻、武清、静海、汉沽、大港、宁　河六个区县。国道、省道人市口采取设立固定治超站点，区县级道路采　取设立限行站点或由治超人员劝返站点，多种形式的站点构筑了天津　市治超第一道防线。天津北部山区以及周边唐山、遵化、ｉ河等是华北　地区重要的砂石料原产地，控制源头是是治超＿Ｔ作的根本所在，因此天　津市治超第一道防线的治理重点为ｊＥ部地区。　第一道防线的形成对公路超限进行了有效的打击，但部分不法车　辆通过绕行、闯卡过关、二次配载等手段逃避检查，因此，在部分超载严　重的国省道路交汇处设立固定站点，或是由固定站点组织治超执法人　员携带便携检测设施嗣堵不法车辆，完善了第一道防线，充分发挥第一　道防线作用。　结束语　天津市普通公路超限检测站的建设遵循我国公路治理超限站点建　设的总体规划，并依据天津市公路网实际治超需要完成了合理、完善的　规模与布局，对超限超载车辆进行了有效的震慑与打击，建立天津市特　色的治超体系。治理超限是一项长期、艰巨的Ｔ作，天津市的治超体系　也将不断的完善与发展。　参考文献　［１］《中华人民共和国公路法》　［２］《公路安全保护条例》　［３］《天津市治理车辆非法超限超载规定》（天津市人民政府令第１９号）　［４］《公路超限超载检测站设计指南（试点工程版）》（交通运输部）　［５］《全国治超信息系统数据交换标准（试行）》　［６］《公路超限检测站管理暂行办法》（交通运输部）　［７］《公路超限检测站管理办法》（中华人民共和国交通运输部令　２０１１年第７号）　：０．０７６Ｐ　ｋＶ　换算为电压互感器的二次电压，得：　Ｕ２＝３Ｕ　ｒ】＝３×（０．０７６ｘ１０　×－　，＿）：３．８Ｖ　远小于整定值１５Ｖ，故不会产生接地报警信号，彻底消除假接地现　象。合上消弧线圈之后，Ａ相电压３．６８ｋＶ，Ｂ相电压３．６９ｋＶ，Ｃ相电　３．６５ｋＶ，线电压６．３７ｋＶ，三相电压平衡，中性点基本回归到大地电位。　６．结束语　通过上述计算，我们了解了向空载母线充电，有时有接地信号产　生，这是由于母线各相对地电容不平衡产生的正常现象，投入馈线即可　解决。当母线上电压互感器的电容器组正常时，其电容量在Ｏ．４７　ｆ左　右，远大于母线上的寄生电容，可以认为三相电容是平衡的，就不会引　起假接地现象了。　参考文献　同理求得：　Ｉ＂Ｔ　Ｅ＾ｊｔＯＣＡ＋ＥＢｊｗＣＢ＋ＥｃｊｗＣｃ　ＣＡ＋ＣＢ＋Ｃｃ）　。一　６．３ｅ　ｊｗＯ．０４３７＋６．３ｅ－ｉ１２ｏ￣ｊｗＯ．０４４７＋６．３ｅ　ｊｃｏ０．０４６９　［１］何仰赞．《电力系统分析》．华中科技大学出版社，２００２　———　－－——鬲　两＿一　４６０・　——