農(nóng)村10 kV配電線路單相接地故障分析

李賓雄

（國網(wǎng)湖南省電力公司資興市供電分公司，湖南 資興 423400）

0 引 言

現(xiàn)階段，我國農(nóng)村電網(wǎng)開始了改造工程，使得農(nóng)村的配電線路逐步從早期的“兩線一地”供電模式變成了“三相三接”的供電模式。盡管進行了改造工程，但仍有大量故障出現(xiàn)。因此，新技術(shù)的應用顯得非常重要，能確保故障問題得到有效處理。

1 單相接地出現(xiàn)故障的具體原因

1.1 故障的檢測

基于某些原因造成線路出現(xiàn)接地故障問題，通過設置互感器的方式，可以及時完成故障的監(jiān)察工作，并將接地信號全部發(fā)出，以提示值班人員進行有效處理。經(jīng)過選線后，最終能夠明確具體的故障線路，從而對其采取停運處理的方式。然后再將相關問題匯報至上級部門，以安排相關工作人員展開處理，確保故障問題可以得到及時解決。

1.2 故障產(chǎn)生的原因

農(nóng)村10 kV配電線路實際運行時，導致接地故障出現(xiàn)的原因主要為：導線出現(xiàn)了落地的情況；導線外部的絕緣子未能得到有效固定；導線和建筑物之間的距離過于接近，當有大風出現(xiàn)時，會有嚴重的擺動情況；高壓引下線出現(xiàn)了斷線的情況；外部熔斷器的絕緣出現(xiàn)了擊穿的情況；導線上方位置的橫擔出現(xiàn)了脫落的情況；樹木出現(xiàn)了短接的情況；有漂浮物出現(xiàn)[1]。

其中，最常見的情況便是導線斷線、絕緣子擊穿以及與樹木短接。根據(jù)相關資料可以發(fā)現(xiàn)，這些情況導致故障出現(xiàn)占據(jù)的比例超過了83.22%。

2 單相接地故障的危害

2.1 變電設備造成的危害

當線路出現(xiàn)單相接地故障問題后，10 kV母線上的電壓互感器檢測到零序電流，同時還會在開口部位的三角形上產(chǎn)生一定量的零序電壓。如果實際運行的時間過長，很容易造成互感器出現(xiàn)燒毀的情況，從而導致設備損壞，并產(chǎn)生嚴重的停電事故。

2.2 對配電設備造成的危害

接地故障問題出現(xiàn)后，有可能造成間歇性弧光接地問題產(chǎn)生，從而導致諧振過電壓出現(xiàn)，將絕緣子的絕緣層全部擊穿，導致短路情況出現(xiàn)。此外，變壓器同樣有可能被完全燒毀，使其避雷器出現(xiàn)擊穿的情況。

2.3 對區(qū)域電網(wǎng)造成的危害

如果有接地故障產(chǎn)生，可能會導致電網(wǎng)系統(tǒng)被破壞，從而導致嚴重的事故。

2.4 對人畜造成的危害

如果出現(xiàn)了導線落地的情況，同時線路本身的運行沒有及時停止，很容易對過往行人或者工作人員的人身安全帶來影響，甚至有可能導致傷亡事故。一般此類事故最常在夜間出現(xiàn)。

2.5 對供電可靠性造成的危害

單相接地故障問題出現(xiàn)后，工作人員不僅需要進行選線，而且還要對線路進行停運，影響正常供電[2]。

2.6 對供電量造成的負面影響

出現(xiàn)單向接地故障問題后，由于工作人員需要進行查找和排除，必須對出現(xiàn)故障的線路進行停運，從而便會造成長時間停電。根據(jù)相關資料可知，有些地區(qū)由于停電導致的供電量減少甚至會達到幾十萬度，進而使得企業(yè)的經(jīng)濟效益受到巨大影響，且大面積、長時間停電會對社會和諧發(fā)展造成巨大的危害。

2.7 對線損的負面影響

單向接地故障問題出現(xiàn)后，部分線路會直接對地面放電，出現(xiàn)電能損耗。如果按照原有的模式進行運行，一旦時間超過了2 h，就會導致更為嚴重的電能損耗問題。

3 接地故障的處理方式

本次選取的案例是我國湖南省某地區(qū)的農(nóng)村，在2019年上半年，該地區(qū)的配電線路經(jīng)常產(chǎn)生故障。為了確保接地故障可以得到有效處理，除需要采取后期整治外，還需要采取提前預防的方式[3]。

3.1 預防方式

通過提前預防的方式，可以將故障產(chǎn)生的概率降至最低，實際應用步驟具體如下。

第一，對于所有配電線路，應采取定期巡視的方式進行檢查。需要確定導線本身和樹木、建筑物之間的距離；電線桿的頂部位置是否存在鳥窩；導線外部的絕緣皮層是否固定牢固；外部螺栓的安裝是否出現(xiàn)了松動的情況；拉線是否出現(xiàn)了斷裂的情況或者有破股產(chǎn)生；導線位置的弧錘設置情況是否達到預期。

第二，工作人員還需要對于配電線路本身的絕緣子、分支熔斷路以及避雷器等多個設備展開全面測試，了解其絕緣效果是否達到預期水平。如果出現(xiàn)了不合格的情況，堅決不允許繼續(xù)使用，必須及時予以替換。

第三，對于所有變壓器都需要定期展開試驗，如果發(fā)現(xiàn)有任何變壓器的質(zhì)量未達到規(guī)定水平，應當予以維修。如果問題極為嚴重，很難繼續(xù)維修，則需要對其進行更換。

第四，針對農(nóng)村中的配電線路，還需要額外設置一個分支熔斷路，對實際故障的范圍進行縮小。這種方法不僅使停電的實際面積大幅度減少，而且具體停電的時間也會縮短，從而促使工作人員更好地找出具體故障位置。

第五，針對配電線路本身，還需要在其外部設置一層等級更高的絕緣子。

3.2 處理方式

配電線路如果出現(xiàn)了單相接地的情況，基于調(diào)度人員自身的指揮，維護部門應在第一時間組織工作人員對線路展開全面巡視，以找出故障的具體位置。排查時，通常采用的方式包括分片、分段、分支以及分設備的排除法方式，同時還需要嘗試將絕緣搖表以及蹬桿檢查的方式結(jié)合進來，以提升排查的效率。如果通過此類方式仍無法在第一時間找出故障點，且用絕緣搖表測得線路絕緣電阻值合格，則可以向上級調(diào)度部門進行申請試送電一次。如果成功，則說明此次故障可能是其他因素導致。如果不成功，則可以依靠“排除法”的方式進一步展開查找，直到將故障原因找出[4]。

4 積極應用新技術(shù)設備

4.1 選用小電流裝置

變電所通過加裝小電流接地自動選線裝置的方式，可以自動找出具體故障的線路，不僅實際耗費的時間成本非常低，而且準確率很高?，F(xiàn)階段，我國已經(jīng)有部分變電站應用了此類裝置，并且實際效果良好。需注意，此類裝置必須和各個配線的間隔零序電流進行配合使用，否則將無效。

4.2 應用檢測系統(tǒng)

應用檢測系統(tǒng)是在配電線路的出口位置額外設置一個信號源，同時還要在前端位置和中部位置設置故障指示器，以自動將具體故障的區(qū)段位置全部顯示出來。當配電線路出現(xiàn)單向接地故障時，需要基于指示器本身的顏色變化情況，在第一時間明確故障本身的具體范圍。

4.3 金屬氧化物避雷器

針對配電線路本身，可以嘗試通過避雷器的方式對早期十分陳舊的FS-10閥型避雷器進行替換。實際呈現(xiàn)的效果非常好，能夠在同一時間內(nèi)抵抗多重不同的雷擊效果，從而確保線路的正常運行工作。

5 結(jié) 論

農(nóng)村10 kV配電線路經(jīng)常會出現(xiàn)接地故障，從而使設備的安全性和經(jīng)濟性受到巨大影響。因此，相關人員需要在技術(shù)和設備層面展開深入研究，以防止或減少接地故障情況的出現(xiàn)，進而提升系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。