引言

火电厂电气运行中接地故障具有数量多、复杂、隐蔽等特点，使火电厂电气设备发生严重损坏。注意火电厂电气运行中接地故障的排除和预防，不断监控火电厂电气接地设备的运行情况，采取科学有效的措施，彻底调查地面事故原因，及时排除，确保火电厂电气设备安全运行。

1火电厂电气运行中接地故障的概述

火电厂电气运行中的接地过程中，经常会使用到三相四线接地方式以及中性点电源接地的方式，如果在火电厂电气接地的系统中出现了故障问题，就可能会出现其他的危险。另外这种电气接地故障的存在也会导致电气设备短路，使火电厂的运行受到相对应的影响，导致触电事故发生的可能性变得更大，因此需要对此进行及时的查找，尽量防止出现人员的伤亡，也防止火电厂遭受到破坏。

火电厂电气设备的线路金属没有正常的实现接地或者发生绝缘老化或破坏时，都可能会出现电气接地故障，其特点体现在以下几个环节：首先，当电气接地故障对火电厂造成影响时，通常会表现出比较大的接地电容，当整体情况产生变化时，火电厂中的电容也会随之而产生变化，导致不同的支路部分产生接地故障电流，这些电流的大小也体现出差异性。另外，如果在火电厂中出现电气接地故障时，相对应的零序电流整定值基本上无法确定。其次，当火电厂中出现电气接地故障之后相对应的供电支路电容实际上并不均匀，这就导致其他部分正常的支路中，也可能会出现其他的漏电流。

2火电厂电气运行中接地故障分析

（1）一般来说，电气接地功率比较大，火电厂电气运行过程中电气设备保持工作状态，而接地则不可避免地发生波动。在辅助电路电流发生变化的情况下，整个电力系统变得相对危险，而在接地故障的情况下，不能确定零序列电流的安装点。（2）电流分支电容比较稳定均匀，但是当均匀性不足或其他因素受到严重影响时,就会出现接地故障。当发生接地故障时，即使在正常运行过程中也会发生电流泄漏。在火电厂电气接地过程中，其他设备也会受到影响。（3）如果电流强度不同，说明分支有故障接地，主要是电阻问题。通常电阻分为金属电阻和电弧电阻。（4）由于电气设备容量大，零序电压受此容量的影响。接地故障有多种形式，其严重程度不确定。因此，必须根据实际应力和电流对某些操作进行分析。（5）故障造成的影响。火电厂电气接地故障对火电厂运行影响大，发生事故时，火电厂漏电电流存在。电弧电阻的电容越大，零序电压越大。发生接地故障时，各部分仍处于工作状态，但状态不稳定，主要是间接电路旁路造成的，因此各部分容易产生异常电流和电压，造成火电厂电气设备损坏。此外，电气接地故障容易对维护人员造成一定的伤害，这是因为发生故障的电气设备外壳带电，尤其是当接地故障断路器未被设置时进行相关操作，则有触电危险。

3火电厂电气运行中接地故障的处理方法

3.1建立火电厂配电网拓扑结构模型

火电厂的拓扑结构模型种类较多，环形拓扑是较常选取的拓扑结构，可靠性较高，识别速度较快。各种电源和负载(如AC系统，AC和DC负载，新能源发电厂和能量存储设备)通过不同类型的适配器连接到该级别的配电网络，具体取决于每个电源的需要。将各种电源产生的电能通过逆变器转换后，变为相应电压的DC电源，DC电源通过分支布线分配到每个负载端子。转换器可以根据实时需要灵活地切换其在各种储能装置快速充放电的过程，以达到双向能量流动的效果。构建的火电厂配电网拓扑结构模型必须根据原有电网的运行状态配置，原有的交流配电网线电压的有效值可以根据配电网的极间电压计算，大部分火电厂均采取三相三线制，可将现有的运行方式利用中性线分隔开，考虑实际金属接地的情况设计火电厂配电网络拓扑模型。在综合设置火电厂电压和线路后，分析火电厂供电能力，并结合电压实际稳定性进行载流容量分析，即首先进行线路传输制约分析，对比不同状态下的供电容量变化，结合线路的实际功率进行线路绝缘强度计算。在电压等级不变的情况下，双极双线制的传输功率较高，在接地时很容易出现电压损失问题，此时可以进行配电网换流功率计算，分析线路损耗，测试标准状态下火电厂的配电传输效率。火电厂配电线路额定电压与负载系数具有重要的联系，因此在传输功率发生变化时，线路的功率也会发生相应的改变，一旦线路末端的电压值与线路的额定电压相拟合，则需要改变线路电阻和配电线路长度，计算此时的功率系数，保证线路损耗分析的有效性，对后续的火电厂接地故障处理具有一定的帮助。

3.2消除火电厂电气运行中的不平衡电压

电力系统的不对称故障包括配电网中的AC不对称故障和DC单极接地故障，配电网中的DC电压都是不平衡的，即正极和负极的绝对值均不等于地面绝对值。换流变压器的接地方法与击穿后不平衡电压的消除密切相关，如果换流变压器采用指定的连接方法，则由于消除了不对称误差之后，直流等效电路中没有回路，因此受控直流电源的电压保持不变，不平衡电压也不会改变，在这种情况下需要消除火电厂电气运行过程中的不平衡电压，保证火电厂电气运行的稳定性。根据火电厂的实际运行状态设置正极对地电位和负极对地电位，根据配电网的实际运行状态进行不平衡电压转换，设置VSC对地函数，并将函数的初始参数设置为0，此时换流器交流侧存在出口电位。为了提高不平衡电压的消除效果，处理过程中可以进行受控交直流电源划分，根据交流源的基波有效值设计等值电路，划分等效电感，在实际处理过程中换流变压器可能会产生不对称故障，需要消除等值电路中的回路，保证电源电压的稳定性，全面消除误差因子。在不平衡电压的消除过程中，应用最多的是换流变压器。已知在火电厂电路发生故障时，其零序电流分量会发生重要改变，因此为消除零序电流的重要影响，需要设置调制阻断电路。在保证电力系统实际传递路径的基础上将故障消除，对此时发生的单极接地故障进行瞬态处理，选取正确的ＲL负载，降低不平衡电压的处理难度。一旦发生正极接地故障，需要立刻将火电厂内部配电网进行等值化处理，结合故障线路内部的电感数值进行正极接地平衡。根据电容的二阶参数可以计算故障点的实际位置，若故障点与换流站距离较近，则此时的二阶参数数值较高，故障电路回流接地电阻下降，振幅降低，放电电流也会随之降低，反之故障点与换流站距离较远时，二阶参数值较小，故障电路回流接地电阻上升，振幅增加，放电电流也随之增加。

3.3实现火电厂电气运行中的接地故障处理

在火电厂电器运行的故障处理中，需要注意变压器中性电阻的影响，在直流侧中点选择大电阻接地。在改变转换器中性点电阻值的前提下，对金属单极接地故障的发生进行了许多模拟。在单极接地故障的情况下，当中性点电阻为特殊值时，双视图仿真系统具有相对较好的工作条件。此时，即使发生击穿故障，电压也能保持稳定，这种现象有利于向负载连续供电。中性点电阻器的故障电流是理想的，并且不会干扰周围的通信线路，既不影响继电器保护，又能满足个人设备的安全要求，并且故障电极电流也很小，可以很好地保护一些对过电流敏感的设备。消除接地故障后，电容器的充电电流也变得理想化，对于快速去除正负电容器上的不平衡电压并恢复对称性非常有效。在火电厂接地故障的实际处理过程中，经常会出现由于故障电流数值超标导致的欠阻尼放电现象，严重影响了线路的稳定性。可以利用直流电压的暂降过程，降低整机电容器的电流和电压，保证火电厂运行过程中的充放电稳定性。在控制系统工作的过程中，火电厂的额定工作电压可能随时发生变化，为了避免电压变化带来的火电厂接地故障，可以设置RLC二阶回路阻尼交换，根据换流器允许的最大值设置故障电流回路，并保持该数值始终不变，从而消除不平衡电压。

结束语

配电网是配电中心的核心，在电力技术不断发展的大环境下亟需注意电器运行中的故障问题，而接地故障是电气运行中最常见的故障。在进行故障检查时，如果故障点难以查出，则需要改变供电方式或转移负荷，判断此时有无断路器、是否承载着空载电路，将母线的运行方式转化成与线路并行的状态，再进行故障点的筛查，进而找出隐蔽的故障点。

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