小电流系统接地故障【电压特征】

小编前言

从一起10kV小电流系统接地故障入手，分析了小电流系统在“单相接地”和“两相接地”时的母线电压特征。

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一起10kV接地故障

下图为10kV母线三相电压波形（二次值），发生了什么故障？

1. 大电流系统，C相接地

2. 小电流系统，C相接地发展为CA相接地

3. 大电流系统，C相接地发展为CA相接地

4. 小电流系统，C相接地发展为CA相短路

答案是B，您选对了吗？

该题目曾在思仿继电保护QQ群引发热烈讨论，接地时的电压特征如下：

1）单相接地，健全相电压增大至1.732倍，相位差为60°

2）两相接地，故障相电压幅值相等，但相位差为180°

3）两相接地，健全相电压增大至1.5倍，相位与故障相垂直

为表述方便，用N表示中性点，用G表示接地点，忽略负载和电容电流的影响。下面给出“简要直观”的分析（没有公式推导，只有示意图和相量图）。

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单相接地

当C发生单相接地故障时，没有故障电流，电压参考点变为G，中性点N的电压为-Ec。

下面左图是正常时电压相量图，右图是C接地时电压相量图，从右图易得：Ua和Ub都变为1.732倍，且相位差为60°。

小编感悟：世界没有变化，是观察世界的“基准点”发生了变化。

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两相接地

为了便于理解，分两步来分析：①CA两相短路 ②短路接地。

下面左图为CA两相短路相量图。由于CA短路点位于CA的中点，故以中点为“参考点”即为两相接地相量图（右图）

从右图中可以很容易得到如下结论：

1）故障相Ua和Uc幅值相等，但彼此相位相反；

2）健全相Ub增大至1.5倍，且相位和Ua、Uc相垂直；

小编感悟：先按两相短路分析，然后改变观察世界的“基准点”。

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经过渡电阻接地

如果C经电阻Rc接地，A相经电阻Ra接地，那又会有什么变化呢？

1）如果电阻Rc＝Ra，可将电阻折算到线路阻抗里，分析结论同上。

2）如果电阻Rc≠Ra，则G点不再位于CA的中点，而是有所“偏移”，如下图所示（感兴趣读者可自行推导）。

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进一步的思索

• 如果是小电阻接地系统，接地时电压特征会有什么变化？
  

• 10kV发生接地故障时，主变高压侧（110kV）电压有何特征？

思仿小编