10kV配電網(wǎng)單相接地故障及處理措施

周貝　付鵬

摘 要：隨著我國(guó)電力事業(yè)的快速發(fā)展，為了能夠降低配電線(xiàn)路的跳閘率以及提高配電線(xiàn)路的實(shí)際絕緣水平，促使供電可靠性的提升，農(nóng)網(wǎng)10kV配電路采用了絕緣導(dǎo)線(xiàn)。實(shí)際上農(nóng)網(wǎng)10kV配電線(xiàn)路的供電方式主要是以中性點(diǎn)不接地為主，這種供電方式會(huì)比較容易出現(xiàn)接地故障，造成配網(wǎng)的運(yùn)行受到影響。所以，相關(guān)工作人員要注重對(duì)此的故障分析，并結(jié)合實(shí)際的情況采取合理的應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：10kV電力系統(tǒng);單相接地;故障分析;處理

引言

單相接地故障作為10kV電力系統(tǒng)常見(jiàn)故障類(lèi)型，一旦沒(méi)有采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右詰?yīng)對(duì)，將會(huì)造成嚴(yán)重的電力設(shè)備故障，甚至危及人身安全。為了有效防范電力故障，減少線(xiàn)路短路、電路設(shè)備損傷機(jī)率，確保電力資源的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，電力企業(yè)在日常線(xiàn)路管理維護(hù)環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)做好單相接地故障檢查與處理工作，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)快速定位與切除，但從實(shí)際效果來(lái)看，定位不準(zhǔn)確，故障處理質(zhì)量不佳。

1 10kV電力系統(tǒng)單相接地故障概述

1.1 單相接地故障發(fā)生原因

從實(shí)際情況來(lái)看，目前單相接地故障的誘發(fā)原因相對(duì)較多。在電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)節(jié)，線(xiàn)路以及設(shè)備的絕緣層發(fā)生損傷，造成絕緣層擊穿，引發(fā)短路，造成電力設(shè)備結(jié)構(gòu)性損傷。基于單相接地故障發(fā)生原因的多樣性，在故障處理環(huán)節(jié)，技術(shù)人員需要有針對(duì)性地開(kāi)展相應(yīng)的處理手段，確保故障快速排除，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 單相接地故障處理機(jī)理分析

目前我國(guó)10kV電力系統(tǒng)在規(guī)劃設(shè)計(jì)與施工環(huán)節(jié)，主要采取中性點(diǎn)有效接地以及中性點(diǎn)全接地等方式，并以此為基礎(chǔ)，形成了系統(tǒng)完備的電力網(wǎng)絡(luò)，較好地適應(yīng)了電力資源的調(diào)配需求。但受制于多種因素的影響，單相接地故障在10kV電力系統(tǒng)中時(shí)有發(fā)生，為了有效解決接地故障，還需要對(duì)故障發(fā)生機(jī)理進(jìn)行分析，確保單相接地故障處理的針對(duì)性，減少故障排除周期。在10kV中性不接地系統(tǒng)中，一旦出現(xiàn)單相接地故障，系統(tǒng)內(nèi)原有的三相平衡狀態(tài)發(fā)生變化，技術(shù)人員可以在較短時(shí)間內(nèi)，快速判定故障位置;中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，如果發(fā)生單相接地故障，接地系統(tǒng)中的三相仍然可以保持平衡，無(wú)形之中，增加了單相接地故障評(píng)估與處理難度。為了應(yīng)對(duì)這一情況，在實(shí)際的處理環(huán)節(jié)，可以借助于分量法對(duì)故障進(jìn)行分析，為后續(xù)相關(guān)故障處理工作的開(kāi)展提供方向性引導(dǎo)。

2 單相接地故障的危害

2.1 對(duì)變配電設(shè)備的危害

如果在農(nóng)網(wǎng) 10kV 配電線(xiàn)路的運(yùn)行中出現(xiàn)單相接地故障的情況，就會(huì)使母線(xiàn)上電壓互感器檢測(cè)到的電流位零序電流，在開(kāi)口三角形上形成零序電壓，提高磁力電流值，這時(shí)就可以會(huì)產(chǎn)生設(shè)備損壞、電壓互感器燒毀以及大面積停電等情況。除此之外，單相接地故障還會(huì)容易引發(fā)諧振過(guò)電壓現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)擊穿變電設(shè)備的絕緣，造成重大事故。同時(shí)，絕緣被擊穿會(huì)導(dǎo)致短路現(xiàn)象的發(fā)生，引發(fā)部分變壓器的損毀。

2.2 對(duì)區(qū)域電網(wǎng)和人畜的危害

農(nóng)網(wǎng) 10kV 配電箱單相接地故障如果一旦發(fā)生，就可能造成區(qū)域電網(wǎng)的穩(wěn)定性出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而會(huì)引發(fā)一系列的問(wèn)題，造成供電服務(wù)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益降低。同時(shí)，單相接地故障發(fā)生沒(méi)有被及時(shí)處理的話(huà)，就很可能對(duì)巡視人員與行人造成影響，特別是在夜間和天氣條件較差的環(huán)境下，會(huì)對(duì)人類(lèi)與牲畜的生命產(chǎn)生危害。

2.3 增加線(xiàn)損

線(xiàn)損是配電線(xiàn)路常見(jiàn)的現(xiàn)象，對(duì)于線(xiàn)損的控制管理可以在一定程度促進(jìn)供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。由于配電線(xiàn)路的單相接地故障是產(chǎn)生線(xiàn)損的重要原因，所以，要想解決好線(xiàn)損問(wèn)題就必要從改善單相接地故障入手，只有這樣才可以減少電能的損耗。

3 單相接地檢測(cè)方法

（1）經(jīng)驗(yàn)判斷法。當(dāng)接到變電站查線(xiàn)通知后，有經(jīng)驗(yàn)的人員會(huì)先分析線(xiàn)路情況，包括線(xiàn)路所處環(huán)境（如有無(wú)樹(shù)害）、運(yùn)行情況（是否經(jīng)常接地），由此初步判斷可能的接地點(diǎn)，然后直接前往現(xiàn)場(chǎng)檢查。但如果掌握的情況較少則只能逐桿檢查，直至發(fā)現(xiàn)接地點(diǎn)。農(nóng)村用戶(hù)比較分散，10 kV配電線(xiàn)路線(xiàn)長(zhǎng)面廣，采用這種檢查方法，對(duì)供電所要求高，應(yīng)將日常巡視維護(hù)做到位，并做好詳細(xì)記錄以提高工作效率。（2）試?yán)āＭㄟ^(guò)開(kāi)斷線(xiàn)路分段點(diǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)備并與變電站實(shí)時(shí)溝通了解接地是否消失判斷接地點(diǎn)范圍。以圖1所示線(xiàn)路為例，線(xiàn)路中某處存在接地點(diǎn)，查線(xiàn)人員可操作某桿分路絲具，聯(lián)系上線(xiàn)變電站值班人員，如果接地點(diǎn)消失，則判斷接地點(diǎn)在該桿后。如果沒(méi)有，則可斷定該桿前有接地點(diǎn)，但無(wú)法排除桿后無(wú)接地點(diǎn)。然后依次操作支線(xiàn)分路絲具，逐漸縮小接地點(diǎn)范圍。這種方法可以依靠經(jīng)驗(yàn)快速查找故障點(diǎn)，但由于農(nóng)村電網(wǎng)線(xiàn)長(zhǎng)面廣，線(xiàn)路分散，且規(guī)程只允許故障運(yùn)行時(shí)間在2 h以?xún)?nèi)。如果分路多、運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)不足則可能在尚未找到故障點(diǎn)前，變電站就已拉閘停電，造成查線(xiàn)困難并延長(zhǎng)停電時(shí)間。

4 單相接地故障的處理措施

4.1 要對(duì)配電線(xiàn)路加強(qiáng)巡視

電力企業(yè)需要安排專(zhuān)門(mén)的人員定期對(duì)配電線(xiàn)路進(jìn)行巡視檢查，對(duì)線(xiàn)路以及電桿上的雜物進(jìn)行及時(shí)清理，同時(shí)需要仔細(xì)觀察建筑物、樹(shù)木和導(dǎo)線(xiàn)之間的距離，檢查導(dǎo)線(xiàn)的綁扎是否已經(jīng)牢固，絕緣子固定螺栓是否松脫以及導(dǎo)線(xiàn)弧垂是否過(guò)大或者過(guò)小等，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)采取針對(duì)性的措施進(jìn)行處理解決，為電路的穩(wěn)定運(yùn)行做好保障。

4.2 應(yīng)用新設(shè)備與新技術(shù)

隨著現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在預(yù)防以及解決農(nóng)網(wǎng)10kV配電線(xiàn)路運(yùn)行中存在的單相接地故障時(shí)，已經(jīng)有了更好的技術(shù)手段。比如，安裝小電流接地自動(dòng)選線(xiàn)裝置、使用防爆自動(dòng)脫離型的過(guò)電壓保護(hù)裝置以及安裝單相接地故障檢測(cè)系統(tǒng)，這對(duì)于降低故障的影響和及時(shí)解決故障具有重要作用。不過(guò)，在具體的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的需求進(jìn)行合理應(yīng)用，以免產(chǎn)生不必要的問(wèn)題，影響到配電線(xiàn)路的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.3 對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行技術(shù)改造

在絕緣子的選擇上可以采用高等級(jí)的，以此來(lái)提高配電網(wǎng)自身絕緣強(qiáng)度。另外，可以在農(nóng)網(wǎng)配電線(xiàn)路上安裝分段斷路器，以此來(lái)減少故障的影響范圍、停電的面積與時(shí)間，這樣也有助于檢修工作人員及時(shí)找到故障發(fā)生區(qū)域，第一時(shí)間處理故障。

結(jié)束語(yǔ)

農(nóng)網(wǎng)10kV配電線(xiàn)路如果出現(xiàn)單相接地故障，就會(huì)直接造成配網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行受到影響。所以，相關(guān)工作人員要結(jié)合具體的情況深入分析單相地接故障的原因，并采取相應(yīng)的措施做好故障處理工作。同時(shí)，也需要重視日常維護(hù)工作的重要性，要在故障發(fā)生前做好預(yù)防措施與應(yīng)急措施，以此來(lái)降低單相接地故障所產(chǎn)生的損失，確保配網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]楊艾竹.淺析10kV配電線(xiàn)路單相接地故障及對(duì)策[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（23）：79.

[2]康學(xué)勤.10kV配電線(xiàn)路單相接地故障處理方法探析[J].黑龍江科學(xué)，2014，5（11）：299.

[3]郭衛(wèi)良.10kV配電線(xiàn)路單相接地故障及應(yīng)對(duì)措施探討[J].電子制作，2014（15）：289.