配電線路接地故障原因及解決策略

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，城鄉(xiāng)居民的生產(chǎn)生活及各項(xiàng)活動(dòng)已越來越離不開電力，而配電線路接地質(zhì)量直接決定著配電線路的正常、安全運(yùn)行，電力系統(tǒng)發(fā)展具有非常重要的作用。作為保障電力輸送的必要條件，配電線路接地質(zhì)量至關(guān)重要?；诖耍疚慕Y(jié)合具體案例，對配電線路接地故障原因及解決策略進(jìn)行分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

關(guān)鍵詞：配電線路；接地故障；原因；解決策略

中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）26-0061-02

1 引 言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的配電網(wǎng)絡(luò)的整體質(zhì)量已經(jīng)得到較大的提升，但由于技術(shù)、材料、人員及客觀環(huán)境等方面的原因，配電線路接地故障仍然在一定程度上存在（表1、表2），給供電可靠性、穩(wěn)定性造成了威脅。基于此，本文配電線路接地故障原因、故障定位方式及故障預(yù)防、解決策略等進(jìn)行詳盡分析，可以有效提升設(shè)備檢修的針對性、科學(xué)性以及合理性。

2 配電線路單相接地故障分析

2.1 配電線路發(fā)生單相接地故障的主要原因

配電線路發(fā)生短路主要有四種，其中單相接地短路時(shí)最為多見的短路故障，大約占70%，而導(dǎo)致配電線路發(fā)生單相接地短路故障的原因較多，包括插頭（接頭）發(fā)熱、真空滅弧室漏氣、機(jī)構(gòu)缺陷、絕緣不良、五防缺陷、分合閘線圈燒毀、其他缺陷等。通常是某些可導(dǎo)電的物體掛靠在配電線路的一條線路上，并在另一端可以直接或者間接與地面接觸。當(dāng)較為老舊的開關(guān)配電設(shè)備發(fā)生短路故障，因無法正確判斷故障是否是嚴(yán)重故障，容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此，配電線路的架設(shè)時(shí)，其周圍需要開辟出一條安全的“輸電通道”，以此避免在極端的天氣情況下發(fā)生單相接地短路故障，避免配電線路對周圍樓房、樹木放電情況的發(fā)生。

2.2 單相接地故障的解決處理

為了避免配電線路發(fā)生單相接地故障的發(fā)生，電力企業(yè)可以采用以下幾種方式進(jìn)行故障的預(yù)防，減少故障的發(fā)生：①定時(shí)對配電線路進(jìn)行巡查，確保配電線路處于一個(gè)安全的“輸電通道”上，及時(shí)清理輸電通道上可能造成故障的安全隱患；②定期對配電線路上的配電設(shè)備和變電設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，及時(shí)更換老化損壞的設(shè)備；③配電線路上安裝分支熔斷器，以此降低事故發(fā)生的影響范圍，盡可能降低事故對生產(chǎn)生活的影響；④在配電線路上安裝更高等級(jí)的絕緣子以增加配電線路的絕緣強(qiáng)度。

3 配電線路故障定位檢測方法

當(dāng)配電線路發(fā)生單相接地故障后，系統(tǒng)在2h內(nèi)仍可以帶電運(yùn)行，而在這2h內(nèi)電力企業(yè)可以采用以下三種方式對配電線路的故障區(qū)域進(jìn)行定位，為后續(xù)的故障排除做好準(zhǔn)備。

3.1 在線檢測法

在線檢測法是通過在配電線路的主要節(jié)點(diǎn)安裝故障監(jiān)測裝置，時(shí)刻檢測配電線路的工作情況，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)可以及時(shí)收集、整理并分析與故障有關(guān)的數(shù)據(jù)，以此判斷故障的發(fā)生位置。目前我國配電線路常用的故障監(jiān)測裝置有線路FTU、線路故障指示器兩類，這兩類檢測器均通過故障點(diǎn)前后的數(shù)據(jù)變化判斷故障位置。

3.2 信號(hào)注入法

當(dāng)配電線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，線路已停止供電，檢修人員可以通過向故障線路發(fā)射特定功率的異頻信號(hào)，并利用手持信號(hào)檢測裝置沿配電線路檢查線路反饋回來的信號(hào)是否異常，當(dāng)某處所反饋回來只有一側(cè)存在發(fā)生的異頻信號(hào)而另一側(cè)不存在，則可以判斷此處為單相接地故障的發(fā)生位置。

3.3 故障測距法

故障測距法主要通過行波法、阻抗法和故障分析法三種方法進(jìn)行定位，以下對三種方法進(jìn)行簡要的探討。行波法是利用行波理論對故障位置進(jìn)行判斷，其利用行波在測量點(diǎn)、故障點(diǎn)兩點(diǎn)的傳播時(shí)間，獲得時(shí)間差，并根據(jù)行波的傳播速度利用特定的公式計(jì)算出兩點(diǎn)的距離，從而幫檢修人員定位故障位置，該方法運(yùn)行成本低廉，適合普及運(yùn)用；故障分析法則是測試故障線路段的電流和電壓，通過特定的設(shè)備對檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析，從而獲得故障點(diǎn)與檢測點(diǎn)之間的距離，但該方法的運(yùn)用條件較為嚴(yán)苛，且易受到配電線路的電阻等因素影響，無法獲得精度較高的定位結(jié)果；阻抗法則是不考慮線路中存在的分布電容和漏電情況下，利用特定的設(shè)備檢測線路中的電流和電壓，并根據(jù)特定的公式算出該故障線路的阻抗，而故障線路中線路的長度與阻抗成正比，故可以得到故障點(diǎn)與測量點(diǎn)之間的距離，該方法簡單易操作，但所獲得的結(jié)果欠缺一定的準(zhǔn)確度。

4 案例分析

某電網(wǎng)2011年12月份以前系地方小水電網(wǎng)，掛網(wǎng)并入在國家電網(wǎng)中運(yùn)行，配電網(wǎng)10kV線路600余km，低壓線路1500余km；線路在崇山峻嶺中穿越，線路設(shè)備歷經(jīng)幾十年的運(yùn)行（普遍在30年以上），陳舊老化，絕緣性大大降低，經(jīng)常出現(xiàn)接地故障。

4.1 單相接地故障原因分析

經(jīng)采用在線檢測法、信號(hào)注入法、故障測距法進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)主要故障為短路故障，產(chǎn)生的原因是導(dǎo)線斷線落在地面或者搭在橫擔(dān)、樹木上；導(dǎo)線早絕緣子中綁扎或者固定有所松動(dòng)，脫落在橫擔(dān)上；圓導(dǎo)線風(fēng)偏比較大，與建筑物、樹、竹木距離太近；配變高壓引下線斷線；配變臺(tái)區(qū)上的避雷器擊穿樹；樹、竹、騰碰線；線路改造不徹底，線路整體絕緣性能不能得到整體提升。

4.2 解決措施

①對絕緣子污垢、污閃情況進(jìn)行檢查、更換。②檢查樹木等于電桿距離，檢查電桿頂端是否有鳥窩，并進(jìn)行對應(yīng)處理。③對配變定期檢測，對不合格變壓器及時(shí)維護(hù)維修或更換。④電線路上加裝分支斷路器，便于縮小事故范圍。⑤在配電線路上應(yīng)用高一電壓等級(jí)絕緣子。⑥在配電和變壓器臺(tái)區(qū)上采取氧化鋅避雷器代替FS-10閥型避雷器，放電效果好，絕緣擊穿率低，運(yùn)行穩(wěn)定。

5 結(jié) 語

本文首先分析了配電線路發(fā)生單相接地故障的主要原因，其次分析了單相接地故障的解決措施，然后對配電線路故障定位檢測方法進(jìn)行了總結(jié)。配電線路故障定位檢測方法主要有在線檢測法、信號(hào)注入法、故障測距法。最后結(jié)合具體案例，對對配電線路接地故障原因及解決策略進(jìn)行分析。通過本文采取的解決措施，該電網(wǎng)近四年的10kV配電線路絕緣水平得到提升，既減少了單相接地故障發(fā)生，又降低了配電線路的跳閘率；過去的“刮風(fēng)、打雷、雨雪、冰凍”就停電的現(xiàn)象不復(fù)再現(xiàn)，供電可靠性得到了提高，有降低了線損，意義重大。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-8-3

作者簡介：郭 煜（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事配電線路運(yùn)檢工作。