電力系統(tǒng)10kv配電線路單相接地故障探討

王曉巍

摘 要：在中國(guó)電網(wǎng)工程建設(shè)中，10kV配電線路占據(jù)著舉足輕重的地位。同時(shí)，由于10kV配電線路位于電力循環(huán)的末端，因此更加具有不可取代的作用。在通常情況下，10kv配電線路的運(yùn)行質(zhì)量是能夠得以保障的，不過(guò)，如果在極端氣候環(huán)境狀態(tài)下、或者電壓增加的情況下，配電網(wǎng)線路很可能出現(xiàn)單相接地的問(wèn)題，由此產(chǎn)生諧振過(guò)電壓情況，進(jìn)而導(dǎo)致供電不穩(wěn)定或者受阻。為此，筆者在此對(duì)引起10kV配電線路發(fā)生單相接地問(wèn)題影響因素展開了研究，并且闡述了其負(fù)面影響，基于此提出了解決該問(wèn)題的策略和措施，作為同類研究和配電網(wǎng)系統(tǒng)營(yíng)運(yùn)的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);10kv配電線路;單相接地故障

引言：

在過(guò)去幾年間，中國(guó)配電網(wǎng)工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展，為民眾提供了高品質(zhì)的電力資源，同時(shí)對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。然而在現(xiàn)階段，中國(guó)配電網(wǎng)系統(tǒng)中依然存在著很多問(wèn)題，其中比較常見的便是單相接地問(wèn)題，這對(duì)配電網(wǎng)和用電設(shè)施的安全運(yùn)行造成了一定威脅。對(duì)于處在極端氣候環(huán)境狀態(tài)下的配電線路而言更是如此，不僅會(huì)導(dǎo)致電力公司遭受巨大經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還會(huì)對(duì)民眾用電生活帶來(lái)影響。

1.10kv配電線路單相接地故障發(fā)生的原因

有很多因素會(huì)導(dǎo)致10kV配電線路發(fā)生單相接地問(wèn)題，其中最常見、典型的影響因素包括以下幾方面內(nèi)容：（1）受外力影響因素。主要包括動(dòng)物破壞電線、或者空中的塑料袋等懸浮物掛碰到電線的情況。（2）單線缺乏科學(xué)的設(shè)置結(jié)構(gòu)。部分導(dǎo)線周邊的障礙物（超高樹木）很可能會(huì)導(dǎo)致單相接地問(wèn)題，而且不僅是移動(dòng)中的障礙物，靜止的障礙物同樣可能由于受力等情況引發(fā)上述問(wèn)題。較常見的原因是導(dǎo)線和建筑物的間距太小，或者極端氣候環(huán)境對(duì)導(dǎo)線造成影響，有時(shí)樹枝接觸導(dǎo)線也可能引起單相接地問(wèn)題的出現(xiàn)。同時(shí)，若相關(guān)線路的安裝不符合相關(guān)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也可能引起單相接地問(wèn)題。除此之外，當(dāng)展開交流電耐壓檢測(cè)時(shí)，也存在導(dǎo)致上述問(wèn)題的可能性[1]。（3）線路絕緣體的損壞。當(dāng)線路處在極端氣候環(huán)境狀態(tài)下，其絕緣體則很可能會(huì)被損壞，最終導(dǎo)致單相接地問(wèn)題的發(fā)生。（4）如果線路的變壓器長(zhǎng)時(shí)間在高壓的狀態(tài)下運(yùn)行，則會(huì)在一定程度上增加線路燒斷的概率，進(jìn)而造成單相接地問(wèn)題。其中，較為普遍的情況是雷擊對(duì)避雷設(shè)施和熔斷器的破壞，最終導(dǎo)致導(dǎo)線燒斷，對(duì)配電線路的穩(wěn)定和安全運(yùn)行帶來(lái)負(fù)面影響。（5）鐵磁諧振過(guò)電壓。在現(xiàn)階段，中國(guó)電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大。這使得對(duì)地電容量隨之持續(xù)增加，而電磁式電壓互感器和空載變壓器的功率由此提升。在這種情況下，雷電損壞電網(wǎng)的概率會(huì)相應(yīng)上升，從而引起鐵磁諧振現(xiàn)象，導(dǎo)致單相接地等問(wèn)題。

2.10kv配電線路單相接地故障的檢測(cè)方法

2.1故障排除法

該方法要求相關(guān)技術(shù)人員以小組的形式排查每一段的配電線路，查看線路是否平穩(wěn)和安全運(yùn)行，線路環(huán)境是否符合相關(guān)規(guī)定，以此找出線路中存在的安全隱患。當(dāng)技術(shù)人員找到單相接地部分后，便能夠?qū)ζ溥B接點(diǎn)予以研判，從而對(duì)安全問(wèn)題予以排除。然而，在獲取數(shù)據(jù)不足時(shí)，技術(shù)人員便不能對(duì)單相接地地點(diǎn)予以明確，這時(shí)則必須逐段檢測(cè)，最終確定發(fā)生故障的位置。

2.2推拉法

采用這種方法時(shí)，要求相關(guān)技術(shù)人員分割線路，基于此展開切換作業(yè)，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。通過(guò)這種方法便能夠?qū)?wèn)題線路予以明確，將故障區(qū)域限制在一定的范圍內(nèi)，而后憑借切斷線路的方式尋找問(wèn)題的準(zhǔn)確位置，同時(shí)和變電所保持實(shí)時(shí)通訊，通過(guò)觀察單相接地問(wèn)題能否被排除，最終對(duì)問(wèn)題確切地點(diǎn)予以確認(rèn)[2]。由此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員便可以精準(zhǔn)定位安全問(wèn)題的發(fā)生地點(diǎn)。然而，配電網(wǎng)系統(tǒng)要求單相接地狀態(tài)最高為2小時(shí)，因此當(dāng)電網(wǎng)規(guī)模過(guò)大，或者線路分散，技術(shù)人員缺乏相應(yīng)作業(yè)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，變電站或在技術(shù)人員確定安全問(wèn)題位置前中斷運(yùn)行，從而對(duì)安全問(wèn)題排查作業(yè)帶來(lái)阻礙，導(dǎo)致電力供應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間終止。

3.10kv配電線路單相接地故障的處理及預(yù)防方法

3.1單相接地故障的處理方法

如果10kV配電線路發(fā)生單相接地情況，相關(guān)設(shè)計(jì)人員往往通過(guò)如下措施排除故障。

（1）相關(guān)技術(shù)人員對(duì)線路展開排查作業(yè)。主要通過(guò)快速測(cè)試線路的形式檢查配電線路，從而找到問(wèn)題的準(zhǔn)確位置，進(jìn)而及時(shí)予以解決。

（2）通過(guò)小電流接地取代自動(dòng)選線設(shè)施選擇（其運(yùn)行原理和組成詳見圖1所示）。在采用這種方法之后，相關(guān)設(shè)計(jì)人員一方面能夠找到問(wèn)題線路的位置，同時(shí)還能提高檢測(cè)作業(yè)的質(zhì)量和效率。在配置自動(dòng)化裝置的情況下，既能夠減少供電中斷問(wèn)題，同時(shí)也能夠防止發(fā)生更大的安全問(wèn)題。除此之外，還能夠使耗能情況得到緩解。

（3）配置變電所的出線與出線信號(hào)源。要求相關(guān)技術(shù)人員將指示燈配置在線路起始段和中間段，以及分支線上，從而對(duì)單相接地問(wèn)題數(shù)據(jù)予以掌握。通過(guò)這種方法，技術(shù)人員便能夠提高檢測(cè)作業(yè)的效率，較快找到線路故障發(fā)生的位置，使供電中斷情況得到控制，從而確保平穩(wěn)和安全的電力供應(yīng)，減少由此導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2單相接地故障的預(yù)防方法

（1）加強(qiáng)配電線路檢查

只有在源頭防止單相接地問(wèn)題的出現(xiàn)，才能使檢測(cè)作業(yè)的品質(zhì)和效率得到提升。展開檢測(cè)作業(yè)時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該檢測(cè)線路的狀態(tài)，及時(shí)清理線路范圍內(nèi)的障礙物。技術(shù)人員應(yīng)該查看導(dǎo)線的穩(wěn)定性，防止動(dòng)物對(duì)線路的破壞。同時(shí)，檢查螺栓穩(wěn)定性，防止螺栓出現(xiàn)松動(dòng)。除此之外，還應(yīng)該查看電纜是否存在斷裂情況，并且對(duì)不符合相關(guān)規(guī)范的導(dǎo)線垂度予以處理。當(dāng)找到引起單相接地問(wèn)題的原因時(shí)，必須立刻予以排除，從而為配電網(wǎng)的正常和安全運(yùn)行提供保障。

（2）提高檢測(cè)配電線路設(shè)施的力度。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該定期檢測(cè)配電網(wǎng)中的線路設(shè)施，并且及時(shí)更新陳舊設(shè)施，防止由設(shè)施運(yùn)行問(wèn)題而導(dǎo)致的單相接地故障，從而為電力系統(tǒng)的供電奠定基礎(chǔ)。

（3）分線、分路、開關(guān)安裝

相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該在線路上配置分段、分路和開關(guān)。通過(guò)這種方法，一方面能夠保障單相接地的檢測(cè)作業(yè)，另一方面也有助于確定接地位置，以此提高檢測(cè)作業(yè)的效率，減少檢測(cè)作業(yè)的工作量，從而為正常供電提供有力保障，將由于電力供應(yīng)中斷而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失控制在最小限度[3]。

（4）應(yīng)用新技術(shù)和新設(shè)施。在通常情況下，10kV配電線路中普遍引入的設(shè)施與技術(shù)主要包括如下幾類：①安裝單相接地故障檢測(cè)系統(tǒng)。將信號(hào)源裝配于配電插座出口，并將指示燈裝配在配電線路起點(diǎn)、中間段和支線上，從而向相關(guān)技術(shù)人員提供線路信息。在出現(xiàn)單相接地的情況下，指示燈顏色會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。通過(guò)這種方法能夠?qū)?wèn)題位置予以明確，提高檢測(cè)作業(yè)的效率。②在配電線路中配置防爆型自動(dòng)斷線過(guò)電壓保護(hù)設(shè)施。由于其具備較好的放電性能，因此可以減少絕緣體的損壞，使其在受到雷擊攻擊后依然可以正常工作，從而防止線路出現(xiàn)故障，為相關(guān)設(shè)施安全和人員人身財(cái)產(chǎn)安全提供保障。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述分析可知，只有在防止10kV配電線路不發(fā)生單相接地故障的情況下，才能確保線路的平穩(wěn)和安全工作，從而提高民眾的用電質(zhì)量。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須要對(duì)線路展開檢測(cè)作業(yè)，全面掌握10kv配電線路單相接地故障的成因，結(jié)合實(shí)際情況，采用合理的檢測(cè)方法和處理措施，從而為社會(huì)生產(chǎn)和民眾生活提供可靠的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜學(xué)瑞，魏紹峰.淺析電力系統(tǒng)10kv配電線路單相接地故障[J].設(shè)備運(yùn)維，2018，4（12）：8-9.

[2]梁詠秋.分析10kV配電線路單相接地故障及對(duì)策[J].科技與創(chuàng)新，2019，16（13）：70-71.

[3]劉東蕓.10kV配電線路單相接地故障檢測(cè)與處理[J].電工材料，2021，5（01）：70-72.