農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路單相接地故障分析及處理

史成鋒

農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路單相接地故障會在一定程度上影響配網(wǎng)安全運(yùn)行及相關(guān)設(shè)備的平穩(wěn)工作。對此，本文簡要分析了單相接地故障危害，并對產(chǎn)生的原因及改善措施進(jìn)行闡述。

隨著我國電力事業(yè)的快速發(fā)展，為了能夠降低配電線路的跳閘率及提高配電線路的實(shí)際絕緣水平，促使供電可靠性的提升，農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路采用了絕緣導(dǎo)線。實(shí)際上農(nóng)網(wǎng)10kV配電線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)工作人員要注重對此的故障分析，并結(jié)合實(shí)際情況采取合理的應(yīng)對措施。

對于線路而言，若是某相導(dǎo)線中的一點(diǎn)對地絕緣性能消失，該相電流就會從該相的接地點(diǎn)進(jìn)入大地，從而形成單相的接地體系，該故障是所有電氣故障當(dāng)中最容易出現(xiàn)的一種，該故障會對三相平衡系統(tǒng)產(chǎn)生一定的破壞，將非故障相的點(diǎn)壓值提高為原來的1.73倍，這樣就很容易引發(fā)非故障相絕緣和諧振過電壓的破壞。

2.1對變電及配電設(shè)備的危害

（1）10kV 配電線路發(fā)生單相接地故障后，可能發(fā)生間歇性弧光接地，造成諧振過電壓，產(chǎn)生幾倍于正常電壓的過電壓，將進(jìn)一步使線路上的絕緣子擊穿，造成嚴(yán)重的短路事故，將威脅系統(tǒng)中的變壓器、電壓互感器、開關(guān)、避雷器等設(shè)備的安全運(yùn)行，引起設(shè)備燒毀，也可能發(fā)生電氣火災(zāi)事故。（2）引起短路。當(dāng)發(fā)生單相瞬間接地時(shí)，電弧不能自行熄滅，容易形成相間短路，使斷路器跳閘。另一種情況如發(fā)生單相接地時(shí)，非故障相的電壓將升高，如網(wǎng)絡(luò)中另一相存在絕緣薄弱點(diǎn)，勢必會引起擊穿，從而導(dǎo)致兩相接地短路，使斷路器跳閘。

2.2增加線損

線損是配電線路常見的現(xiàn)象，對于線損的控制管理可以在一定程度促進(jìn)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。由于配電線路的單相接地故障是產(chǎn)生線損的重要原因，所以，要想解決好線損問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。

2.3對人畜的危害

若發(fā)生單相接地故障，同時(shí)未停運(yùn)接地配電線路，就很容易對線路巡視人員和行人造成影響，尤其是在夜間，嚴(yán)重時(shí)還會引發(fā)觸電事故，從而對人類和牲畜的生命安全造成影響。

2.4降低供電可靠性，減少供電量

對于單相接地故障的發(fā)生，首先需要進(jìn)行人工選線，將沒有產(chǎn)生單相接地故障的線路要及時(shí)進(jìn)行停電處理，中斷正常的供電體系;然后再將單相接地的配電線路的運(yùn)行停止。在對故障進(jìn)行查找和消除的過程中，不能使用戶正常用電，尤其是在雷雨天氣、植物生長期和夜間等條件下，不方便對故障進(jìn)行查找和消除。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，得知由配電線路的單相接地故障引發(fā)的供電問題，每年至少會減少十幾萬千瓦時(shí)的供電量，因此會對我國的經(jīng)濟(jì)效益和供電指標(biāo)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

造成單相接地故障的原因通常主要有以下幾點(diǎn)：導(dǎo)線在絕緣子中沒有固定好，出現(xiàn)脫落的情況;導(dǎo)線搭在橫擔(dān)上或斷線接地;在高壓情況下會造成配電變壓器產(chǎn)生引下線斷線;導(dǎo)線與建筑物、樹木之間的距離較近;配電變壓器的 10kV 避雷器或熔斷器絕緣被擊穿;絕緣子被擊穿;配電變壓器中的高壓繞組單相絕緣被擊穿或者接地等等。

通過上述內(nèi)容可以看出，造成單相接地故障的主要原因是導(dǎo)線斷線和絕緣子擊穿，結(jié)合目前所發(fā)生的單相接地故障，產(chǎn)生的原因主要是上述內(nèi)容。所以，相關(guān)工作人員在處理農(nóng)網(wǎng) 10kV 配電線路的單相接地故障時(shí)，要重點(diǎn)考慮導(dǎo)線斷線以及絕緣子擊穿，并通過先進(jìn)的技術(shù)手段和設(shè)備來做好預(yù)防和處理工作，只有這樣才可以最大程度保障配電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，才能為用戶提供更好的供電服務(wù)，為社會的穩(wěn)定與發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

通常情況下，在處理單相接地故障的過程中，工作人員需要首先對產(chǎn)生單相接地故障的配電線路進(jìn)行處理，中斷正常的供電體系;之后停止單相接地的配網(wǎng)線路運(yùn)行。一般在對單相接地故障進(jìn)行處理的過程中，用戶無法正常使用電能，在夜間、雷雨天氣等自然環(huán)境下，通常也不便于對故障進(jìn)行查找與處理，所以需要通過合理的技術(shù)手段來進(jìn)行應(yīng)對。

4.1加強(qiáng)巡視和試驗(yàn)

定期對配電線路進(jìn)行巡視。電力企業(yè)需要安排專門的人員定期對配電線路進(jìn)行巡視檢查，對線路及電桿上的雜物進(jìn)行及時(shí)清理，同時(shí)需要仔細(xì)觀察建筑物、樹木和導(dǎo)線之間的距離，檢查導(dǎo)線的綁扎是否已經(jīng)牢固，絕緣子固定螺栓是否松脫以及導(dǎo)線弧垂是否過大或過小等，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)采取針對性的措施進(jìn)行處理解決，為電路的穩(wěn)定運(yùn)行做好保障。

4.2對線路進(jìn)行技術(shù)改造

在絕緣子的選擇上可以采用高等級的，以此來提高配電網(wǎng)自身絕緣強(qiáng)度。另外，可以在農(nóng)網(wǎng)配電線路上安裝分段斷路器，以此來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。

4.3應(yīng)用新技術(shù)和新設(shè)備

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選線裝置、使用防爆自動脫離型的過電壓保護(hù)裝置及安裝單相接地故障檢測系統(tǒng)，這對于降低故障的影響和及時(shí)解決故障具有重要作用。不過，在具體的應(yīng)用過程中，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的需求進(jìn)行合理應(yīng)用，以免產(chǎn)生不必要的問題，影響到配電線路的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.4使用防爆自動脫離型的過電壓保護(hù)裝置

在配電線路上使用的原金屬氧化物避雷器和 FS-10 閥型避雷器換成防爆自動脫離過壓保護(hù)裝置 ，該裝置在進(jìn)行過電壓保護(hù)時(shí)具有良好的放電效果，因此絕緣擊穿的效率較低且耐多重雷擊，在運(yùn)行時(shí)也很穩(wěn)定。并且脫離裝置在進(jìn)行長期的運(yùn)行過程總出現(xiàn)的雷擊損壞和銳化時(shí)都可以進(jìn)行可靠的脫落，從而避免避雷器爆炸引發(fā)的配電線路永久接地故障、人身安全以及設(shè)備安全等問題，具有流通量較大、殘壓較低且陡坡特性平坦、響應(yīng)時(shí)間快等特點(diǎn)。

5單相接地故障的處理措施

5.1預(yù)防措施

對配電線路進(jìn)行定期的巡視，及時(shí)清理線路及電桿上的雜物，定時(shí)檢查螺栓、導(dǎo)線等的連接處是否已經(jīng)牢固，一旦發(fā)現(xiàn)不合格的設(shè)備，需要及時(shí)進(jìn)行更換。在配電線路上安裝分至熔斷器，從而盡可能的降低故障的范圍。盡可能的使絕緣子的電壓等級得到提高，并安裝避雷設(shè)備，從而防止絕緣擊穿現(xiàn)象的發(fā)生，真正實(shí)現(xiàn)線路的穩(wěn)定運(yùn)行。

5.2故障處理措施

針對上述的問題，可以采取以下的解決方法，對故障進(jìn)行處理。

（1）對于發(fā)生單向連接故障的10kV配電線路，需要做好安全措施，對線路進(jìn)行巡視，盡快找到發(fā)生故障的地方，并對故障進(jìn)行處理;

（2）將自動選線設(shè)備的選項(xiàng)改為小電流接地，這樣一來，既可以自動查找存在單相接地故障的線路，還可以快速準(zhǔn)確的進(jìn)行查找。該裝置的安裝，不但可以避免一些不必要的停電現(xiàn)象，還可以使供電的可能性提高，同時(shí)避免故障得到擴(kuò)大化;

（3）將信號源安裝在變電所的出線口上，從而使配電線路的分支以及始端、中端都可以獲得單相接地故障的指示信息，從而找到故障存在的區(qū)段。在電路的運(yùn)行過程中，對于單相接地故障的檢測系統(tǒng)可以對故障點(diǎn)進(jìn)行快速的鎖定，從而降低停電的時(shí)間，增加供電量，從而使供電可靠性提高，進(jìn)而提升經(jīng)濟(jì)效益。

農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路一旦發(fā)生單相接地故障，就會對配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行產(chǎn)生直接影響。因此及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，做好線路的日常維護(hù)工作才是使接地故障得到徹底解決的關(guān)鍵。只有在發(fā)生單相接地故障前就做好預(yù)防措施，才可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并最大程度的降低故障帶來的損失，從而提高供電線路的可靠性，最終使電網(wǎng)可以安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

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