10kV配電網(wǎng)單相接地故障處理策略

張 勇

吉林供電公司電力調(diào)度控制中心，吉林，吉林 132001

1.概述

配電網(wǎng)是直接向用電客戶供電的電力網(wǎng)絡(luò)。10kV配電線路承擔(dān)著連接電網(wǎng)與用戶，并直接面向廣大用戶，服務(wù)于居民照明、商業(yè)、普通工業(yè)用戶及辦公區(qū)的電力供應(yīng)。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城鎮(zhèn)化道路的延伸，人民生活水平日益提高，用戶對于高效電能的要求也日益突顯，在城鎮(zhèn)及農(nóng)村的電網(wǎng)改造工程的實(shí)施中，10kV配電線路迅速增加。我國10kV配電網(wǎng)規(guī)模已進(jìn)入世界前三位[1]，其運(yùn)行的可靠性和安全性，對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、更好地滿足社會發(fā)展具有重要的作用，因此，對10kV配電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求。

但同時，電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中，不可避免地會受到故障的影響，而導(dǎo)致停電，影響社會生活生產(chǎn)。10kV配電線路常處于露天運(yùn)行，接線方式多，點(diǎn)多、線長、覆蓋面廣。10kV配電網(wǎng)所處的地理環(huán)境復(fù)雜，用戶的用電情況亦非常復(fù)雜，另外，氣候的多變，特別是雷雨、大風(fēng)、凍雪等異常氣候條件，設(shè)備質(zhì)量的參差不齊，人為施工破壞等亦加大了維持其安全運(yùn)行的難度。10kV配電網(wǎng)故障中70%的故障是由單相接地引起的[2]。單相接地故障不但影響供電可靠性、供電量及線損，而且可導(dǎo)致變電站電壓互感器燒毀，造成設(shè)備損壞、大面積停電事故。同時，單相接地可能會產(chǎn)生諧振過電壓，危及變電設(shè)備的絕緣，嚴(yán)重者可引起變電設(shè)備絕緣擊穿，造成更大的事故。另外，單相接地故障如發(fā)生間歇性弧光接地，可造成諧振過電壓，從而產(chǎn)生幾倍于正常電壓的過電壓，使線路上的絕緣子絕緣擊穿，引發(fā)短路，可能燒毀部分配電變壓器，導(dǎo)致線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀，可能會引發(fā)電氣火災(zāi)。2007年7月，重慶綦江縣三江鎮(zhèn)由于受到雷擊，引起一工廠變壓器工房外墻入戶處避雷器爆炸，變壓器著火，致過火面積超過3000平方米，上百萬的生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重受損，生產(chǎn)線停產(chǎn)，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[3]。此外，導(dǎo)線落地類單相接地故障，如果接地配電線路未停運(yùn)，可能造成行人和/或線路巡視人員，尤其在夜間的觸電傷亡事故，亦可能引發(fā)牲畜等觸電傷亡事故。嚴(yán)重的單相接地故障，可能破壞區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，造成較大范圍的地域停電，引起更大事故。

因此，有效預(yù)防10kV配電線路接地故障的發(fā)生及故障發(fā)生之后，要在最短的時間內(nèi)查找和排除故障，縮小故障對人身及設(shè)備產(chǎn)生的危害，確保電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定地運(yùn)行尤為重要。

2.處理原則

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地后，首先對公配線進(jìn)行選擇，之后對專用線路進(jìn)行選擇。應(yīng)根據(jù)下列原則進(jìn)行瞬間停線路，進(jìn)行故障查找及排除。

2.1 當(dāng)電容器運(yùn)行時，先選擇電容器

2.2 根據(jù)小電流接地自動選線裝置，選擇有接地信號表示的線路。小電流接地自動選線裝置能夠自動選擇發(fā)生單相接地故障的線路，時間較短，準(zhǔn)確率高，改變傳統(tǒng)人工選線方法，而且可以減少對非故障線路不必要的停電，提高供電可靠性，防止故障擴(kuò)大。但應(yīng)注意，此裝置與各配出線間隔上的零序電流互感器配合使用，否則不能發(fā)揮作用。

2.3 空充電線路

2.4 當(dāng)兩變壓器并列運(yùn)行時，首先解開10kV母線分段開關(guān)

2.5 短時間停電先選擇次要負(fù)荷，再選擇重要負(fù)荷

2.6 配電線線路選出后，指揮線路配電維護(hù)人員斷開線路的柱上開關(guān)進(jìn)行分段選擇，直至查出為止。

3.10kV配電網(wǎng)線路單相接地故障排除具體實(shí)施過程舉例

2013年2月19日23時43分變電工區(qū)朝陽集控站匯報(bào)紅旗變電站10kVII段系統(tǒng)接地，電壓A相2.2kV；B相10.3kV；C相8.7kV。首先指導(dǎo)檢查所內(nèi)設(shè)備。所內(nèi)設(shè)備檢查無問題，無小電流接地自動選線顯示系統(tǒng)，根據(jù)規(guī)定，為防止電容器低電壓保護(hù)動作，電容器開關(guān)跳閘非正常動作，拉開2號電容器3744開關(guān)。經(jīng)選擇為養(yǎng)魚線3742接地。通知線路維護(hù)單位豐滿供電分公司及電纜工區(qū)養(yǎng)魚線接地事宜，指令對養(yǎng)魚線所屬線路進(jìn)行巡線，發(fā)現(xiàn)問題聯(lián)系處理，注意線路有電。電纜工區(qū)匯報(bào)：養(yǎng)魚線電纜設(shè)備巡線無問題。

養(yǎng)魚線路較長，并且?guī)в修r(nóng)電線路，豐滿供電分公司匯報(bào)巡線未發(fā)現(xiàn)明顯故障點(diǎn)，因此通過分段選擇法進(jìn)行接地查找，拉開養(yǎng)魚線主線路45號柱上真空開關(guān)，經(jīng)與集控站核對，電壓恢復(fù)正常，故障點(diǎn)應(yīng)在養(yǎng)魚線45號柱上真空開關(guān)以下線路。

據(jù)此思路，拉開養(yǎng)魚線51號分歧側(cè)柱上真空開關(guān)及其以下的各負(fù)荷開關(guān)，合上養(yǎng)魚線45號柱上真空開關(guān)，接地未出現(xiàn)；合上養(yǎng)魚線51號分歧側(cè)柱上真空開關(guān)，接地亦未出現(xiàn)，分析：接地點(diǎn)應(yīng)在51號分歧側(cè)柱上真空開關(guān)以下。合上養(yǎng)魚線51號分歧下的69號負(fù)荷開關(guān)，接地再次出現(xiàn)。拉開養(yǎng)魚線69號負(fù)荷開關(guān)，接地消除，令豐滿供電分公司維護(hù)人員繼續(xù)查找接地故障點(diǎn)。合上紅旗變2號電容器3744開關(guān)，送電良好。豐滿供電匯報(bào)：養(yǎng)魚線接地故障點(diǎn)為養(yǎng)魚線51號分歧下的69號負(fù)荷開關(guān)所帶田園新村小區(qū)C區(qū)3號環(huán)網(wǎng)箱變饋出柜A相電纜絕緣子擊穿，造成養(yǎng)魚線線路接地，已拉開69號負(fù)荷開關(guān)所帶田園新村小區(qū)C區(qū)3號環(huán)網(wǎng)箱變環(huán)網(wǎng)開關(guān)，將接地故障點(diǎn)與系統(tǒng)脫離，同時間，指定聯(lián)絡(luò)負(fù)責(zé)人，自行布置好安全措施后，接令進(jìn)行故障處理。處理：養(yǎng)魚線接地故障處理結(jié)束，將田園新村小區(qū)C區(qū)3號環(huán)網(wǎng)箱變饋出柜A相電纜絕緣子更換，自行布置的安全措施全部拆除，人員全部撤離現(xiàn)場，所動設(shè)備相位相序核對正確，合上養(yǎng)魚線69號負(fù)荷開關(guān)，送電良好，養(yǎng)魚線69號負(fù)荷開關(guān)所帶田園新村小區(qū)C區(qū)2號環(huán)網(wǎng)箱變環(huán)網(wǎng)開關(guān)具備送電條件。結(jié)果：合上養(yǎng)魚線69號負(fù)荷開關(guān)所帶田園新村小區(qū)C區(qū)2號環(huán)網(wǎng)箱變環(huán)網(wǎng)開關(guān)，送電良好。

4.結(jié)語

10kV配電線路的單相接地故障在配電網(wǎng)中故障發(fā)生率比較高，影響著配電網(wǎng)以及變電設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，如何預(yù)防故障的發(fā)生及如何安全、準(zhǔn)確、有效、及時地恢復(fù)線路正常供電，是從事配網(wǎng)工作人員所不斷探索和追求的目標(biāo)。新技術(shù)和方法的研究提出基于電子式智能電力線路故障指示器和智能選線裝置障礙診斷系統(tǒng)可對輸配電網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)行無盲區(qū)實(shí)時監(jiān)控[2]、督促用電側(cè)安裝單相接地指示器、對配電線路上的絕緣子、分支熔斷器、避雷器等絕緣薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)絕緣和合格檢測、實(shí)時巡查配電線路，并做好防風(fēng)、汛、雷、樹、寒、暑的六防工作等措施，防患于未然[4]；在配電線路上加裝分支熔斷器以自動切斷有單相接地故障的分支線路，縮小故障范圍，以快速查找故障點(diǎn)，減少停電面積和停電時間[5]。

同時，通過對10kV配電線路單相接地故障查找及具體應(yīng)用實(shí)例的分析，可以看出，在實(shí)際操作過程中，不僅是原則的掌握，還需要高度的責(zé)任心。配電設(shè)備的日益更新，新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮，對生產(chǎn)技術(shù)人員提出更高的要求：要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提升知識水平，將技術(shù)、方法靈活運(yùn)用，不斷積累工作經(jīng)驗(yàn)，管理好配電網(wǎng)用戶供電輸出，努力保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，增加供電能力，更好地滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

[1]王有的.10kV配電網(wǎng)故障檢測方法研究[J].裝備制造技術(shù),2009，7：150-151.

[2]宗明，陳海昆，趙睿林.10kV配電系統(tǒng)接地故障定位研究[J].華東電力,2011，39：1195-1197.

[3]李家啟，申雙和，陳宏，等.重慶10 kV 高壓輸電線路雷擊火災(zāi)事故分析[J].氣象科技,2010，38：821-824.

[4]劉艷光.10kV配電線路故障原因分析及防范措施[J].黑龍江科技信息,2010，21：71.

[5]楊文雄.10 kV 配電線路故障分析[J].能源與節(jié)能,2011,11:84-89.