10kV配電線路單相接地故障及防范措施分析

林軍

摘 要：隨著對(duì)電網(wǎng)改造工程的實(shí)施，10kV配電線路供電方式的改變，增強(qiáng)了配電線路的絕緣水平，降低了配電線路的跳閘率，提高了供電可靠性，減少了線路損耗，意義重大。但由于10kV配電線路在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常發(fā)生單相接地故障，特別是在雨季、大風(fēng)和雪等惡劣天氣條件下，單相接地故障更是頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了配電設(shè)備和配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，需要對(duì)10kV配電線路單相接地故障及防范措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路；單相接地；故障

由于電網(wǎng)改造工程的逐步實(shí)施，使得配電線路的供電方式也發(fā)生了一系列的改變，用中性點(diǎn)不接地“三相三線”替代了傳統(tǒng)的“兩線一地”的供電方式。變化配電線路的供電輸電方式，既增強(qiáng)了配電線路的絕緣水平，又大大降低了配電線路的跳閘率，另外也使供電的可靠性大幅度提高，并減少了線路損耗，在電網(wǎng)運(yùn)行中具有重大意義。然而在實(shí)際的運(yùn)行中，新的供電方式配電線路卻比較容易出現(xiàn)單相接地故障，尤其是遇到大風(fēng)、雨雪等惡劣天氣時(shí)，其單相接地的故障則頻繁發(fā)生，嚴(yán)重地影響了配電網(wǎng)和變電設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1 導(dǎo)致10kV配電線路發(fā)生單相接地故障的原因

1.1 受到自然因素的影響

10kV配電線路在雷雨及冰雪天氣的影響下，瓷瓶可能會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)的問題，此時(shí)導(dǎo)線會(huì)通過橫擔(dān)等發(fā)生接地故障，造成瓷瓶的炸裂，而且這一故障在雷擊后除了瞬時(shí)單相接地線路可以自動(dòng)恢復(fù)到絕緣狀態(tài)下以外，兩相或三相接地線路均無法自行恢復(fù)，閃絡(luò)線路會(huì)自動(dòng)進(jìn)行跳閘。另外由于受到季節(jié)、風(fēng)力等變化的影響，導(dǎo)線也可能會(huì)發(fā)生跳線的問題，這就使得塔桿等出現(xiàn)放電現(xiàn)象，從而造成接地故障。除此之外，對(duì)于高山地區(qū)來說，由于受到冰雪覆蓋的影響，積雪過厚很可能會(huì)將線路壓斷；或者是遇到例如山體滑坡等自然災(zāi)害時(shí)，滑坡過程中樹木很容易壓倒在導(dǎo)線上，從而引起接地故障。

1.2 受到人為因素的影響

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通運(yùn)輸越來越繁忙，雖然目前路旁電線桿通常都會(huì)采用比較穩(wěn)固的鋼架進(jìn)行制作，但是一部分車輛仍然由于違規(guī)行駛經(jīng)常撞到路旁電線桿，從而導(dǎo)致柑子斷掉。而且施工單位在改造的過程中，機(jī)械設(shè)備等也會(huì)對(duì)電桿及電纜造成一定程度的破壞，給配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了極大的影響。另外，一些不法分子為了尋求更多的利益，常常不顧電網(wǎng)的正常運(yùn)行而盜竊電纜，甚至?xí)鸬顾鹿剩o社會(huì)發(fā)展造成了及其惡劣的影響。一部分客戶在銷戶時(shí)，為了逃避所欠電費(fèi)以及拆除過程中所需費(fèi)用，不惜私自拆除變壓器，導(dǎo)致高壓T接線仍然殘留在原位，成為了巨大的安全隱患，使得供電企業(yè)遭受高額的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3 受到零序電流補(bǔ)償系數(shù)的影響

由于在接地距離保護(hù)的整定計(jì)算中，一般情況下很容易忽略零序電流補(bǔ)償系數(shù)，人們只是關(guān)注阻抗整定值和動(dòng)作時(shí)限之間的配合情況，從而導(dǎo)致10kV配電線路接地故障的發(fā)生率大大提高。由此可見，在接地距離保護(hù)中，能否合理確定零序電流補(bǔ)償系數(shù)值對(duì)于接地距離保護(hù)產(chǎn)生著直接影響。

1.4 用電客戶內(nèi)部設(shè)備故障的影響

隨著地方經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力客戶數(shù)量急劇增長(zhǎng)以及市政工程建設(shè)（地鐵、隧道、道路及橋梁）全面展開，由此產(chǎn)生一些單位疏于用電安全管理，電氣負(fù)責(zé)人、專職電工及現(xiàn)場(chǎng)施工人員缺乏安全意識(shí)，盲目施工，影響配電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 預(yù)防和處理方法

2.1 預(yù)付措施

在預(yù)防10kV配電線路單相接地故障的工作中，可以采取以下四種方法來對(duì)故障發(fā)生的情況進(jìn)行預(yù)防和減少，將接地故障的發(fā)生頻率盡量降到最低。（1）定期地巡查配電線路，主要是檢查導(dǎo)線和周圍建筑物、樹木的距離是否符合規(guī)程的要求；電桿頂端有沒有鳥窩；導(dǎo)線有沒有外傷（尤其是位于其他工程施工的地段的導(dǎo)線）及松股；導(dǎo)線的弧垂有沒有過小、過大等；絕緣子中導(dǎo)線有沒有牢固綁扎及固定；固定絕緣子的螺栓有沒有脫松；橫擔(dān)和拉帶螺栓有沒有脫松，拉線有沒有破股或斷裂及被盜。（2）定期的進(jìn)行絕緣測(cè)試，主要針對(duì)的是配電線路的分支熔斷器、避雷器、絕緣子等一些設(shè)備；另外還要重點(diǎn)檢查變壓器的絕緣性能是否正常，其高壓引下線接頭有無良好接觸。（3）進(jìn)行檢查及試驗(yàn)配電變壓器和10kV公用的變壓器，及時(shí)維修和更換不合格變壓器。（4）檢修和維護(hù)配電線路時(shí)，重點(diǎn)查看桿塔導(dǎo)線接頭有沒有發(fā)熱變形，線路上的絕緣子有沒有被雷擊。（5）安裝避雷器和分支熔斷器，利于雷害預(yù)防以及快速的判斷和查找故障點(diǎn)；使故障的發(fā)生范圍縮小，停電面積及停電時(shí)間減小。（6）合理的布局配變的位置，使線路接頭發(fā)熱頻率降低；注重線路基礎(chǔ)建設(shè)，合理的預(yù)測(cè)未來的負(fù)荷；減小線路供電半徑；選擇與負(fù)荷相配的導(dǎo)線截面；事實(shí)證明，這些改變也可以有效減少10kV配電線路接地故障的發(fā)生次數(shù)。

2.2 處理辦法

在10kV配電線路發(fā)生接地故障時(shí)，維修單位要馬上組織相關(guān)人員巡視線路，尋找故障的發(fā)生點(diǎn)。在尋找的過程中綜合運(yùn)用“排除法”（分段、分設(shè)備、分片）、蹬桿檢查以及絕緣搖測(cè)等方法，在最短的時(shí)間內(nèi)尋找到故障發(fā)生點(diǎn)并立即排除故障。如果應(yīng)用以上方法還無法查到故障發(fā)生點(diǎn)，就要向上級(jí)調(diào)度請(qǐng)求對(duì)該故障線路試送電，若是送電成功，那么可能就是由其他偶然和不明的原因?qū)е碌?；若是送電不成功，那么就繼續(xù)用“排除法”查找，直到找到故障發(fā)生點(diǎn)并排除故障。

2.3 應(yīng)用性技術(shù)新設(shè)備

（1）接地故障的檢測(cè)系統(tǒng)可以在變電所的配電線出口處進(jìn)行信號(hào)源安裝，同時(shí)在配電線路始端、中部、各個(gè)分支三相導(dǎo)線進(jìn)行接地故障指示器的安裝以用來指示接地故障的發(fā)生區(qū)段。如果配電線路發(fā)生接地故障，就能夠根據(jù)指示器的顏色變化來進(jìn)行故障范圍以及故障點(diǎn)的確定。（2）變電所可以安裝小電流自動(dòng)的接地選線裝置，此裝置可以自動(dòng)選擇發(fā)生接地故障的線路，準(zhǔn)確率較高，時(shí)間較短。而且可以縮短非故障線路不必要的停電時(shí)間，提高電網(wǎng)供電可靠性，避免故障向周圍擴(kuò)大。在電網(wǎng)實(shí)際的運(yùn)行中，一定要把此裝置與各配電線的間隔零序電流互感器等來配合使用，否則就不能發(fā)揮應(yīng)用作用。（3）金屬氧化物避雷器在配電線路與變壓器上采用安裝金屬氧化鋅物的避雷器，其放電效果較好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，殘壓低，可承受多重的雷擊，絕緣擊穿率較低，運(yùn)行較穩(wěn)定。此種避雷器不僅可以預(yù)防大氣過電壓，而且能夠降低操作過電壓。

3 結(jié)語

接地故障是配電網(wǎng)中故障發(fā)生率比較高的一類，因此嚴(yán)重影響了配電網(wǎng)以及變電設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，所以要在實(shí)踐中不斷摸索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，增加新設(shè)備、新技術(shù)的使用范圍，這樣才能有效預(yù)防10kV配電線路接地故障的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫凱，李婷婷.10kV配電線路故障原因分析及防范措施[J].黑龍江科技信息，2011（27）.

[2] 孟祥智.淺談配電線路故障的原因及其運(yùn)維管理分析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2016（01）.

[3] 江小燕.淺談10kV配電線路單相接地故障分析及預(yù)防措施[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)，2011（15）.