淺析10kV配電線路單相接地故障及對策

楊艾竹

摘 要：10kV配電線路單相接地故障作為配電系統(tǒng)最為常見的故障，嚴(yán)重影響著我國城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村生活用電的穩(wěn)定性，而在電網(wǎng)的負(fù)荷發(fā)生變化或天氣及外部環(huán)境改變時，最容易造成故障的產(chǎn)生，其中單相接地是故障發(fā)生的最主要原因，因此，本文根據(jù)10kV配電線路單相接地故障發(fā)生的原因分析，探究最為有效的處理對策，找尋保障我國10kV配電系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的方法。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路；單相接地故障；原因；對策

中圖分類號：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 引言

近年來，由于社會主義市場經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，社會用電量增加幅度大，客戶對供電服務(wù)的質(zhì)量要求也越來越高，而10kV配電線路作為應(yīng)用最為廣泛的供電方式，它的運(yùn)行直接關(guān)系到廣大居民的生活質(zhì)量和各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)行。但隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，自然環(huán)境和社會環(huán)境日趨復(fù)雜，10kV配電系統(tǒng)發(fā)生故障的頻率也越來越高，這不但影響了用戶的正常供電，而且可能產(chǎn)生過電壓而燒壞設(shè)備，嚴(yán)重影響了供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，如何最大限度的減少故障發(fā)生，實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備和配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行已經(jīng)成為了一項(xiàng)必要的課題。

2 10kV配電線路單相接地故障的主要類型和常見現(xiàn)象

10kV配電線路單相接地故障的主要類型按照接地時間的長短可分為穩(wěn)定接地和間歇性接地，而按接地介質(zhì)來區(qū)分有金屬性接地、非金屬性接地。

穩(wěn)定接地分為完全接地和不完全接地，當(dāng)配電線路單相通過金屬與大地相連時，會造成完全接地，使故障相電壓為零，沒有出現(xiàn)故障的相電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榫€電壓；當(dāng)其通過非金屬或電弧接地時，就會出現(xiàn)故障相的電壓降低，但是不為零，而沒有出現(xiàn)故障的相電壓將會升高，但不會達(dá)到線電壓。

間歇性接地是指接地現(xiàn)象時有時斷，例如電弧接地過程中，有接地點(diǎn)引出的電弧可能會出現(xiàn)間歇性的重燃和熄滅現(xiàn)象，使電網(wǎng)的運(yùn)行極不穩(wěn)定，同時引起強(qiáng)烈的電磁振蕩。

3 單相接地故障的產(chǎn)生原因和監(jiān)測、應(yīng)對方法

單相接地故障發(fā)生的主要原因可以歸納為以下幾個方面：（1）外力破壞。例如貓、鳥、老鼠等動物的破壞，空氣中的漂浮物如塑料袋、風(fēng)箏、氣球的破壞。（2）導(dǎo)線布局不合理。例如導(dǎo)線周圍存在障礙物，移動障礙物或靜止障礙物受外力移動時也會造成單相接地故障，如建筑物、樹木與導(dǎo)線距離近時，大風(fēng)或霧霾、暴雨天氣發(fā)生或在樹木枝葉未及時修剪時就容易產(chǎn)生故障，另外線路沒有按相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范安裝，出現(xiàn)交叉跨越或沒有對絕緣子進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時，最容易造成該類故障。（3）線路絕緣擊穿。在暴雨、霧霾天氣發(fā)生時，各線路上的刀閘、開關(guān)和絕緣子等就容易產(chǎn)生擊穿放電現(xiàn)象，引起接地故障。（4）配變電線路中的配電變壓器高壓引線產(chǎn)生斷線故障。例如在通常的10kV配電網(wǎng)中，其熔斷器或避雷器被擊穿時，產(chǎn)生燒斷搭接橫擔(dān)的問題，引發(fā)故障。（5）污閃。絕緣子出現(xiàn)污穢閃絡(luò)放電的現(xiàn)象，燒壞絕緣子，導(dǎo)致接地故障發(fā)生。（6）鐵磁諧振過電壓。因電網(wǎng)的增大，電網(wǎng)對地電容也隨之加大，空載變壓器與電磁式電壓互感器也會隨之加大，這就會導(dǎo)致電網(wǎng)容易受到雷擊和倒閘操作的影響，形成鐵磁諧振現(xiàn)象，產(chǎn)生過電壓引起接地故障。

假設(shè)某10kV配電線路發(fā)生了單相接地故障，我們可通過變電站10kV母線上運(yùn)行的電壓互感器以及10kV母線絕緣監(jiān)察裝置監(jiān)測到接地故障并發(fā)出接地信號。發(fā)出信號后，我們可以根據(jù)測量相電壓方法確定是哪一條配電線路的哪一相，一般非特殊情況需要匯報(bào)至上級電路并立即停運(yùn)檢修。檢修時可通過線路維護(hù)人員對線路所經(jīng)地域有可能發(fā)生故障的部位重點(diǎn)排查來查找故障位置；第二是通過分?jǐn)喾绞絹砜s小排查范圍，提高故障排查效率，即在線路分?jǐn)帱c(diǎn)的斷路器或柱上隔離開關(guān)采取開斷操作，同時結(jié)合遠(yuǎn)程通訊查看開斷后的信號反饋是否與接地信號的存在與否相對應(yīng)，逐段排查縮小故障范圍；第三可采用絕緣搖表搖測判斷故障，即利用絕緣搖表搖測絕緣電阻，分析這條線的絕緣水平是否達(dá)到正常要求，如果其絕緣水平降低，就可以判斷接地故障發(fā)生的具體方位。

4 10kV配電線路單相接地故障的對策

下面以編者所在地的配電網(wǎng)為例，談?wù)勗谧匀粭l件復(fù)雜，人文條件較差的農(nóng)村電網(wǎng)中單相接地故障的對策。

農(nóng)村電網(wǎng)從山間經(jīng)過，山中樹木茂盛，長期無人監(jiān)管和修剪，因此必須加強(qiáng)線路巡視工作，嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定對線路進(jìn)行定期巡視，并對線路有計(jì)劃地進(jìn)行特殊及夜間巡視，主要是看導(dǎo)線與樹木物的距離，電桿頂端是否有鳥窩，導(dǎo)線在絕緣子中的綁扎或固定是否牢固，絕緣子固定螺栓是否松脫，橫擔(dān)&拉帶螺栓是否松脫，拉線是否斷裂或破股，導(dǎo)線弧垂是否過大或過小等等。

農(nóng)村線路跨度大，輸電線路長，因此可以在農(nóng)村配電線路上加裝分支熔斷器，縮小故障范圍，一則減少停電現(xiàn)象的發(fā)生面積和停電時間，二則有利于快速查找故障點(diǎn)。

農(nóng)村線路管制較松，一般沒有治安攝像頭，因此必須在有電力設(shè)備和電纜通過的容易造成破壞的區(qū)域設(shè)置警示標(biāo)志，例如在道路急轉(zhuǎn)彎處、架空線路經(jīng)過處、地下電纜通過點(diǎn)這些地方應(yīng)重點(diǎn)警示。加強(qiáng)法律宣傳和保護(hù)用電設(shè)施的教育工作，在進(jìn)行高空施工、高空作業(yè)、開挖地溝、砍伐樹木等行為時，也容易造成接地故障的發(fā)生，也要加強(qiáng)監(jiān)督和控制，一旦發(fā)生因這些原因造成的事故，要追究事故的責(zé)任人，做到責(zé)任人不受處分不放過，周邊群眾未受教育不放過。

最后，應(yīng)在農(nóng)村推廣使用新技術(shù)、新設(shè)備，例如在供電所或者搶修值班室加裝小電流接地自動選線裝置，改變?nèi)斯みx線方法，就能夠減少非故障線路的不必要停電；再如，可加裝單相接地故障的自動監(jiān)測系統(tǒng)，即在所有配出線出口處加裝信號源和單相接地故障指示器，能夠?qū)崿F(xiàn)在最短時間內(nèi)尋找故障點(diǎn)，節(jié)省檢修時間，增加供電的可靠性。

結(jié)語

由本文可知，10kV配電線路單相接地故障的原因是多方面的，其防治對策也是需要采取重點(diǎn)防治，全面兼顧的方針，這不僅需電力技術(shù)人員要在設(shè)計(jì)、施工過程中精心策劃，還需要電網(wǎng)管理人員在日常監(jiān)控、保養(yǎng)、維護(hù)方面做出更多的努力，希望本文能夠?qū)?0kV配電線路單相接地故障的防治產(chǎn)生一定的積極作用。

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