【摘要】线路单相接地是小电流接地系统中常见的一种故障，而两点接地作为一种故障形式也屡见不鲜。文章总结了两点接地故障情况下线路保护的动作情况，从而根据实际故障事例进一步探讨分析单相接地故障引起主变差动保护动作的原因。
【关键词】单相接地；小电流接地系统；差动保护动作
1.引言
在小电流接地系统中，单相接地是一种常见故障。对输电线路而言，单相接地故障的接地点和大地之间不能形成电流回路，故障线路的线电压大小不变且相位对称，因此线路保护不会动作，从而大大提高了供电可靠性。但是随着近年来配电网络的日益复杂，系统中两点接地故障引起的线路保护动作跳闸时有发生，甚至在一些特殊情况下，系统的单相接地故障还会引起主变差动保护的动作。
2.两点接地故障线路保护的动作情况
2.1 过电流保护
电力系统中，当输电线路发生相间短路故障时，短路点的电流远远大于负荷电流，利用短路时电流迅速增大（超过整定值）的特点构成的保护就是过电流保护。过电流保护具有简单、可靠，并能快速切除故障的优点，因此在35千伏及以下的小电流接地系统中广泛使用。
2.2 两点接地两相式保护动作情况分析
在小电流接地系统中，当线路发生单相接地故障时，不会产生大的接地电流，只有很小的电容电流存在，故障线路的线电压大小不变且相位对称，因此线路保护不会动作，且规程允许故障线路继续允许2小时。但此时，非故障相的电压升高至倍，对系统的绝缘将构成威胁。而当不同线路不同相别的两点同时发生接地时，就会形成两点接地短路，造成线路保护动作跳闸。在实际运用中，小电流接地系统的过电流保护通常采用两相不完全星形接线方式，而为了提高供电可靠性，若发生两点接地故障，只需切除一个故障点。但是，由于两相不完全星形接线方式下B相没有装设电流互感器，这就使得不同线路不同相别两点接地时保护动作情况产生差异[1]。
如图1所示，线路1的A相接地，线路2的B相接地，由于A相装有电流互感器而B相没有，那么线路1的保护将动作跳闸，线路2保护则不动作。同理可以归纳出其他情况下线路保护的动作情况，如表1所示。
3.单相接地引起的主变差动保护动作
2011年4月，笔者所在的一座220千伏变电站2号主变35千伏侧套管引线处发生单相接地故障，在处理故障期间，该主变所在35千伏副母线上一条线路和2号主变同时跳闸。
3.1 系统运行方式及保护动作情况简介
如图2所示，该站220千伏、110千伏和35千伏均为双母线接线。2号主变2502、702、302开关分别运行于220千伏、110千伏、35千伏副母线，35千伏319线运行于35千伏副母线。主变配置两套国电南自的PST-1200型差动保护装置，35千伏线路配置一套国电南瑞的RCS-9621保护装置。
2011年4月12日18时30分左右监控通知，35千伏副母线B相发单相接地告警。运维人员至现场检查发现，2号主变35千伏侧套管至2号主变3023闸刀间B相引线断裂跌落在地，如图2中故障点①，运维人员立即将故障情况汇报调度。在等待调度发令隔离故障点操作期间，运行于35千伏副母线上的319线保护动作跳闸，与此同时，2号主变第二套差动保护动作出口（第一套启动未出口），主变三侧开关跳闸。319线RCS-9621保护装置报文显示：19时42分19秒846毫秒，过流I段保护动作出口，AB相故障，故障电流21.83A；2号主变第二套PST-1200保护装置报文如表2所示。
3.2 保护动作行为分析及故障判断
如果只是接地点①处发生单相接地故障，由于该故障点在主变差动保护范围内，线路保护首先不可能动作，而对于差动保护[2]，由于小电流接地系统单相接地时的特性，即便故障点在差动保护范围内，也不会破坏差流平衡，保护也不会动作，因此，一定还存在另外的故障点。作以下两种考虑：
考虑一：主变差动保护范围内存在相间短路故障，同时319线路上也发生相间短路故障。现场在主变差动范围内只有一处明显的故障点①，如果是差动保护范围内存在相间短路故障，那么就只可能存在于主变内部，这样再加上319线路的短路故障，就存在3处故障点，并且我们注意到，主变差动保护和319线路保护几乎同时动作，这就意味着319线路的短路故障与主变故障要同时发生，这种情况出现的概率非常小。
考虑二：319线路A相或C相发生接地故障，与已经存在的故障点①构成两点接地短路。故障点①处接地发生时，35千伏系统非故障的A、C两相相电压升高至倍，如果此时319线路上A相或C相存在绝缘薄弱点，那么就有可能因为相电压的升高而被击穿，这样就会形成前文所述的两点接地短路故障，如图2中故障点②处。此时，故障点①处的单相接地转变为相间短路故障，差动保护差流失去平衡，差动保护动作，319线路也因为相间短路故障而跳闸。
3.3 故障点的查找及处理
根据对事故情况的分析，我们安排检修人员对2号主变差动范围内所有的电气设备进行检查，对2号主变进行全面的电气试验，并安排线路工区对319线进行巡线。巡线结果发现319线某杆上A相瓷瓶有放电痕迹，现场电气试验表明主变内部无故障，从而证实了考虑二的结论。故障点明确后，调度发令将319线改为检修，2号主变恢复送电。
4.结束语
单相接地作为小电流接地系统中的一种故障已屡见不鲜，但我们绝不能对此掉以轻心，由于单相接地故障的特性，使得非故障相在倍相电压下运行，这无疑是对系统绝缘的一种考验。虽然有关规定允许系统带故障继续运行一段时间，但当单相接地故障发生时，还是应当以最快的速度找到并隔离故障点，否则，一旦系统中存在的绝缘薄弱点被高电压击穿的话，将会使事故范围扩大，造成不必要的损失。
参考文献
[1]江苏省电力工业局南通供电局.变电运行培训教材（下册）[M].北京：水利电力出版社，1992：25-28.
[2]PST 1200系列数字式变压器保护装置说明书[G].南京：国电南京自动化股份技术有限公司.
