单相交流电机单相接地故障解析

单相接地故障定义:

三相电力系统中，仅在一相导线与地之间出现的绝缘破坏。

广义来说，单相接地故障包括单相接地短路，单相接地短路是单相接地故障中的一种特殊现象，只有变 压器中性点接地系统才会有。

狭义来说，单相接地故障和单相接地短路是两个概念。一个是故障，一个是事故。

电力系统的故障和事故是用狭义区分的。

单相接地短路是指火线(任何一相电)没有经过负载直接和地线接通，在380/220供电系统或其它接地系统中，由于变压器的中性线是接地的，而且接地电阻很小，火线(任何一相电)没有经过负载直接和地线接通，瞬间将产生很大的电流，烧断电线、配电设备或跳闸等，所以单相接地短路是严重的事故，是电力系统尽量要避免的。

在电力系统中，有很多地方是用不接地系统供电，比如在粉尘严重，易燃易爆等特殊场地，我们国家所有6-10千伏，35千伏供电系统等，采用的都是中性点不接地或经大电阻接地的供电系统，这样的系统单相接地后，由于没有回路或没有产生大电流的回路，没有接地电流或没有大的接地电流，所以不影响系统的正常运行。

虽然不影响系统的正常运行，但单相接地是一种故障，为了防备接地扩展为两相接地或使接地设备进一步损坏等，规程规定发生了单相接地故障后，要在2小时内查明原因，作出处理，2小时内查不出原因或无法处理的，要停电处理后才能供电。

单相接地故障查找方法大全

对于小电流接地系统，如何快速查找单相接地故障，我给大家介绍一些简单可行的方法。

1、人工查找方法

如果变电站内没有安装接地选线装置，线路上也没有安装接地故障指示器或者短路接地二合一故障指示器，也没有很好的接地故障探测仪，那就只好采用人工查找的笨办法了。查找步骤如下:

(1)通过人工(或调度，以下同)依次拉闸，可知道变电站哪条出线接地，通过调度知道哪相接地。

(2)接下来有两种方法来查找故障点:一是将线路逐级分段，或者将经常有故障的线路拉开，用2.5kV摇表测接地相对地绝缘，绝缘电阻小的那段为故障段，以此缩小查找范围(当然，在变电站出线侧一定要做好挂接地线等安全保护措施);二是将线路尽可能分段，然后逐级试合送电，与调度互动配合，有零序电压报警时该段为故障区段。

人工查找方法操作很麻烦，如果线路长、分支多、开关分段又少，那就不好操作了，再加上天色和天气不佳，那就更不好处理了。建议还是采用一些设备投资少的科技手段来配合人工查找，可取得事半功倍的效果，既提供了供电可靠性和社会效益，也创造了经济效益。

2、利用接地选线装置和故障指示器来查找

变电站一般都安装了接地选线装置，虽然有时不准，但可以为人工拉闸提供技术参考。然后在线路上安装一些接地故障指示器(或者短路接地二合一故障指示器)，以此指示接地故障途径。比较可靠的接地故障检测方法是采用信号源法，比较灵敏的的接地故障检测方法是采用首半波法或者直流暂态分析法。建议采用两种接地故障指示器相结合的方法来查找接地故障比较好，以信号源法为主，以首半波法或者直流暂态分析法为辅。

3、利用馈线自动化方法来查找

如果用户有钱，则推荐使用馈线自动化方法来查找接地故障。该方法利用智能开关(电动负荷开关、分段器、断路器、重合器+FTU)的逻辑功能来代替传统的人工查找方法，并可以自动实现故障隔离、恢复和转移供电。假设一条双电源手拉手线路分成6段，即有5台智能开关(双侧配三相五柱式信号PT或者电容式PT)，中间那台做联络，并以接地故障点在第一台与第二台智能开关之间为例，具体实现步骤如下:

(1)变电站将接地出线拉闸停电，线路上各分段智能开关自动分闸。

(2)变电站合闸送电，电站零序电压不报警，该区段恢复送电成功;第一台智能开关FTU检测到线电压，但没有检测到零序电压，则延时一段时间以后自动合闸，因合到接地故障上而检测到零序电压，则立即分闸并"闭锁";第二台智能开关也检测到零序电压，开关不动并"闭锁"，取消"得电延时自动合闸"功能。

(3)中间联络开关检测到单侧失电，延时一段时间以后自动合闸，因故障点不在该区段，没有检测到零序电压，该区段转移供电成功。

(4)联络开关送电后，第二台智能开关检测到线电压，没有检测到零序电压，但是有"闭锁"在前，故取消"得电延时自动合闸"功能，开关保持在分位。

(5)至此，接地故障点区段已被隔开，其它非故障区段都已经恢复或者转移供电。

4、改变中性点接地方式来查找

配电系统采用中性点不接地或者经过消弧线圈接地方式，有利也有弊。针对故障查找困难的"弊端"和由此带来的一些人身财产安全问题，用户自己也在做进一步的思考，思考出来的方案主要有两种:

(1)将中性点改为经小电阻接地。改造以后，利用出口断路器的零序两段保护功能和短路故障指示器，基本上可以解决掉70%左右的接地故障查找问题，但还有 30%左右的中阻和高阻接地故障不好查找，可能还存在与线路熔断器的保护配合问题。针对这种系统，比较好的解决方法是利用数字化的故障指示器，将线路零序电流(电缆)、线路总电流(架空)、对地绝缘电压(架空)等指示器的测量数据通过无线通讯网络发送到调度系统，经综合分析变电站实时和历史信息，可判断接地点位置。

(2)中性点改为小电阻+断路器或者中电阻+高压接触器的模式。断路器或高压接触器平时处于分位，只有当检测到系统零序电压抬高以后才延时合闸，短时变为小电阻或者中电阻接地，然后通过以小电阻接地方式下的检测方法来查找故障。另外，由于中性点电阻的通断可以灵活控制，则可以在消弧线圈动作以后，再以一定的合分时序来控制电阻的通断，以便让保护装置动作或者让接地故障指示器识别该信号并指示出接地电流途径。

用单相电容式电机说明:单相电机有两个绕组，即起动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在起动绕组上串联了一个容量较大的电容器，当运行绕组和起动绕组通过单相交流电时，由于电容器作用使起动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角，先到达最大值。在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场，使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，电机转子中产生感应电流，电流与旋转磁场互相作用产生电磁场转矩，使电机旋转起来。

220V交流单相电机起动方式大概分以下几种:

第一种，分相起动式，如图1所示，是由辅助起动绕组来辅助启动，其起动转矩不大。运转速率大致保持定值。主要应用于电风扇,空调风扇电动机，洗衣机等电机。

第二种，起动绕组不参与运行工作，而电动机以运行绕组线圈继续动作，如图2。

第三种，电机静止时离心开关是接通的，给电后起动电容参与起动工作，当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开，起动电容完成任务，并被断开。而运行电容串接到起动绕组参与运行工作。这种接法一般用在空气压缩机，切割机，木工机床等负载大而不稳定的地方。如图3。

图一 图二 图二

带有离心开关的电机，如果电机不能在很短时间内启动成功，那么绕组线圈将会很快烧毁。

电容值:双值电容电机，起动电容容量大，运行电容容量小，耐压一般大于400V

正反转控制:

图1，图2，图3，正反转控制，只需将1-2线对调或3-4线对调即可完成逆转。

对于图1，图2，图3，的起动与运行绕组的判断，通常起动绕组比运行绕组直流电阻大很多，用万用表可测出。一般运行绕组直流电阻为几欧姆，而起动绕组的直流电阻为十几欧姆到几十欧姆。

电动机分为3类 :直流电机，三相异步电机，单相交流电机等.