10kV 配電線路單相接地故障與處理對策

盧明明 王韜

（國網吉林省電力有限公司吉林供電公司，吉林 吉林市 132000）

引言：現(xiàn)階段由于10kV 配電線路單相接地的故障成因比較多，因此在設計的工作開展中，就需要有效地對其故障問題進行針對性的處理。其次，還需要結合起故障發(fā)生的成因，進行深入的研究，這樣才可以在解決故障的前提下，做好相應故障的預防工作，以此全面的提升維護的整體效率。

一、單相接地故障類型

（一）金屬性接地故障

現(xiàn)階段，金屬性接地故障的出現(xiàn)比例，占據(jù)了接地故障總數(shù)的較大部分。例如在故障相電壓為零或者無限接近零的情況下，使得非故障相電壓上升之后，十分接近于線電壓。

（二）非金屬性接地故障

接地次數(shù)占據(jù)了整個接地故障的次數(shù)18%的程度，因此基本上也相應地發(fā)生在了饋電線路之上。其次，在接地現(xiàn)象為故障相電壓的時候，其數(shù)值大于零，但是總數(shù)低于相電壓數(shù)值。而非故障的相電壓，往往會大于相電壓，而不會出現(xiàn)低于該數(shù)值的情況。

（三）高壓一相開路故障與二相開路故障

在高壓一相開路故障出現(xiàn)之后，直接占據(jù)著整體接地故障的20%上下。其次，基本上也大都是在10kV 配電線路當中，發(fā)生在了大負荷的分支線路上。在出現(xiàn)接地故障的時候，其故障相電壓會相比較正常狀態(tài)下的數(shù)值高于2-3 倍的程度。而非故障的電壓會保持不變，或者也會出現(xiàn)高于正常狀態(tài)下的2-3 倍。

對于高壓二相故障而言，是整個接地故障總數(shù)的8%，同時基本上都在較大的負荷分支線路上出現(xiàn)。

（四）鐵磁諧振

對于這種故障而言，僅僅占據(jù)這一小部分，基本上在發(fā)電廠與變電所當中出現(xiàn)。在出現(xiàn)這類問題之后，首先一相電壓不斷地下降，導致兩相電壓出現(xiàn)下降的情況。其次，在兩相電壓出現(xiàn)下降的情況下，使得一相電壓不斷地升高。

二、單相接地故障成因

首先，是由于在安裝線路的過程中，導線一旦沒有較為牢固地將其安裝到絕緣子當中，就會受到外界環(huán)境因素的影響下，使得蟲蛀、大風、斷木以及動物在重壓的情況下，出現(xiàn)一定程度的放電或者短路問題。這樣的問題出現(xiàn)之后，無法發(fā)揮出原本的絕緣電阻功能。

其次，在配電變壓器當中安裝的避雷裝置，或者安裝的熔斷器，一旦出現(xiàn)絕緣層被擊穿的現(xiàn)象，或者在高壓引下線出現(xiàn)斷線問題之后，使得高壓繞組中的單相絕緣接地或者擊穿問題的出現(xiàn)。

另外，在配電線路當中設置出的橫擔受到其斷裂線路的影響，出現(xiàn)掉落問題之后，或者在拉帶的一端并不牢固，因此造成了脫落問題，就會影響到下一排的導線。

最后，對于當下10kV 配電線路的處理過程中，其電容在現(xiàn)階段不斷地加大空載變壓器，以及在電壓互感器之間，出現(xiàn)了過多的非線性的電感，就會使得在運行的過程中，容抗會一定程度下抵御鐵磁諧振的故障問題?，F(xiàn)階段10kV 系統(tǒng)的構建中，對變壓器有著較高的要求，同時基本上采用的都是三角形的接線方式，因此對于還沒有裝設完備的消弧線圈，始終沒有引出接線形式，就需要在其處理的過程中，將其引出中性點。這樣的系統(tǒng)構建形式下，會使得整體系統(tǒng)無法實現(xiàn)單相接地的故障問題，進而會最終引發(fā)一定的相間短路。

三、單相接地故障影響

（一）變電設備危害

現(xiàn)階段在10kV 的配電線路問題出現(xiàn)單相接地故障之后，使得變電站當中的10kV 母線上的電壓互感器，會一定程度上檢測到零序電流。其次，在開口三角形當中產生的零序電壓，也會導致電壓互感器的鐵芯較為飽和。其次，在勵磁電流增加之后，一旦長時間地進行運行，就會導致溫度上的提升，因此直接燒毀電壓互感器。特別是對于弧光單相接地故障出現(xiàn)之后，通常會導致高于正常情況下的諧振電壓。甚至在一些嚴重的情況下，會導致出現(xiàn)變電設備的絕緣擊穿事故，對其整個電站的運行造成嚴重的影響。

（二）配電設備危害

出現(xiàn)了單相接地故障之后，使得可能會發(fā)生間歇性的弧光接地，因此使得諧振過電壓，會相比較正常狀態(tài)下的電壓要大。因此，這樣的情況就會讓線路上的絕緣子被擊穿。因此造成了較為嚴重的故障問題，進而燒毀了部分配電變壓器。其次也會導致線路上的避雷器、熔斷器絕緣被擊穿。

（三）發(fā)電機危害

出現(xiàn)的故障問題，會導致發(fā)電機定子繞組對地電壓產生升高的效果，進而導致發(fā)電機無法實現(xiàn)穩(wěn)定的運行。但是，在單相接地的出現(xiàn)斷線問題之后，則會導致斷線點之后的發(fā)電機，會出現(xiàn)較為明顯的負序電流，這樣在運行一段時間之后，就會在發(fā)電機當中產生一定的負序磁場。

（四）人員危害

故障問題出現(xiàn)，特別是在出現(xiàn)了導線落地故障之后，使得配電線路一旦沒有及時地停下，就會導致對行人以及線路是能夠的巡視人員造成直接的危害。甚至在出現(xiàn)跨步電壓比較大的情況下，造成人員電擊的危害事故。

（五）客戶供電可靠性不足

單項接地故障的出現(xiàn)，一方面會由于人工選線的過程中，對于未發(fā)生單相接地故障的配電線路進行停電處理，同時中斷正常的供電。對于這樣的情況而言，則是會導致對供電可靠性造成直接的影響。特別是在一些環(huán)境較為惡劣的情況下，會導致對整個山區(qū)以及林區(qū)造成直接的影響，無法實現(xiàn)良好的處理與安排。

四、單相接地故障處理方式

（一）預防辦法

為了能夠實現(xiàn)對故障問題的有效控制，首先需要做好相應的防范工作，只有利用一個科學合理的防范手段，才可以有效地全面降低接地故障問題。

現(xiàn)階段在配電線路的敷設過程中，由于安裝了分支熔斷器以及避雷器，因此就可以在實際的運行過程中，有效地起到避免故障出現(xiàn)的風險。其次，也需要在降低了停電面積以及時間方面，起到了良好的效果。另外，這樣的設備安裝下，使得可以快速地進行確認，同時查找到各種故障位置之后，需要提供一個良好的幫助。

在試驗的過程中，一旦出現(xiàn)了一些不符合技術標準的變壓器，就需要及時進行處理，同時基于按時抽查變壓器，以及在使用的過程中，其特殊情況，要進行針對性地分析。

而對于相關巡視人員而言，進行配電線路的巡查過程中，則需要重點觀察導線以及周圍樹木的情況，進而可以將其控制在一個合理的距離程度。在電桿頂端位置，避免出現(xiàn)一些鳥窩[1]。在絕緣子當中的導線綁扎中，要重視起固定的松緊程度。在絕緣子當中的固定螺栓，以及在橫擔的安裝上，需要避免出現(xiàn)松脫的問題。導線當中的弧垂程度，會對單相接地故障的預防作用起到良好的影響。

相關巡視人員的工作開展中，往往對于配電線路當中的絕緣子，以及使用的避雷器，需要定期對其開展針對性地絕緣測試。其次，在變壓器的使用中，則要定期的檢查變壓器的絕緣情況。要始終保障其構建的質量[2]。

（二）具體處理方式

1.一般處理方式

線路接地處理的過程中，首先在變電運維人員接收到警鈴的響應之后，需要馬上確定出其線路接地饋路的時間情況，之后利用電話通知的方式，通知相關維護單位對故障點進行針對性的處理。其次，運行維護的單位，首先要基于傳統(tǒng)的查找故障點的方式，對其故障問題進行針對性地處理[3]。

首先是依靠著工作人員的工作經驗，對于現(xiàn)階段運維人員而言，有關領域一般對其有著較高的運維相關要求，在日常管理的過程中，對于各種管理基礎資料有著較高的要求，特別是需要在處理的過程中，能夠基于動態(tài)化管理方式，有效地提升維護人員對現(xiàn)場的了解與熟悉?，F(xiàn)階段在經驗判斷的過程中，需要盡可能選擇在白天進行。這是由于一旦處于夜晚，由于光線不充足，就會導致對故障問題判斷存在著一定不準確的情況。其次，在夜晚的時候，也無法實現(xiàn)對接的問題的良好處理，以此就會導致在一些特殊故障問題出現(xiàn)之后，無法及時地得到相應的良好處理[4]。

其次是采用推拉法進行處理，相關線路當中的運維人員，首先需要將吸納路分段開關進行開斷操作。同時，需要利用電話的方式，與變電所取得良好的聯(lián)系。另外，基于操作前線路接地方面的實際情況，對其接地點進行所在范圍的實際處理。現(xiàn)階段所采用的推拉法，是一種針對10kV 配網線路進行單相接地故障處理的操作，因此在個別情況下，無法實現(xiàn)良好的處理與解決。

2.線路絕緣遙測法

對于這樣處理的方法，主要是應用在一些分段、分支以及開關比較多的情況下，因此故障點查找上，存在著一定的困難，需要盡可能地恢復送電線路。特別是對于電纜吸納路當中的方法使用中，可以發(fā)揮出應有的作用。吸納路當中的絕緣遙測處理中，需要使用萬用表，對其線路進行全面的處理。線路絕緣遙測的過程中，首先需要保障無向試驗線路需要倒送電，其次對可能產生的感應電進行詳細的分析。其次，在將線路分段兩側處理的時候，則需要能夠有效地對其遙測絕緣電阻值，進行針對性地分析，保障將遙測點兩側的絕緣值實現(xiàn)全面的比較分析。在比較低的一側，屬于故障段。在應用這樣方法的過程中，可以實現(xiàn)對線路運行的絕緣水平的了解，進而全面地掌握現(xiàn)階段出現(xiàn)的絕緣線路故障問題。基于這樣的檢測模式進行分析，可以進一步地縮短故障區(qū)域。一般情況下，在進行5 次左右的檢測之后，就可以了解到故障點的具體位置。其次，在使用線路絕緣遙測法的時候，需要查找絕緣情況，同時有效的基于這樣的情況，對其范圍進行有效地降低處理。

在應用線路絕緣遙測法的過程中，對其故障問題進行有效的判斷，首先需要保障配電變壓器以及使用的電容器，都可以被及時地斷開，絕緣子在出現(xiàn)問題之后，就使得會比正常的情況要低。

3.應用單相接地故障檢測系統(tǒng)

現(xiàn)階段伴隨著信息技術的發(fā)展，使得可以將信號源安裝在變電所當中的配出線出口位置，并將其單相接地故障指示器，安裝到配電線路的始端、中部以及各個分支處的導線上，這樣就可以實現(xiàn)對故障區(qū)段的指示。而在配電線路出現(xiàn)單相故障問題之后，就需要基于指示器當中的顏色變化程度，確定出故障問題的實際位置，并實現(xiàn)快速地查找以及定位處理。

4.小電流接地自動選線裝置

在使用這樣的裝置之后，可以實現(xiàn)對單相接地故障線路的良好選擇，同時對于這樣的線路而言，也相應地有著準確性較高、時間短等諸多方面的效果。因此，現(xiàn)階段將其裝置應用到變電所當中，就可以最大程度上保障避免故障問題的出現(xiàn)。其次，在電網的供電情況分析過程中，可以很好地避免故障問題的擴大化。特別是在一些特殊的情況下，可以很好地將其裝置在運行中，保障各個配出線，在零序電流互感器的使用上，可以發(fā)揮出應有的效果。

5.拉合閘測試

現(xiàn)階段電網出現(xiàn)分割之后，使得相關維護工作人員，可以有效地在不同故障位置，進行拉合閘的測試分析。在具體的測試過程中，需要將其的當作空載線路。其次，在雙回路的設計上，則需要選擇其他電源線路。同時，針對分支多、長度符合的線路，進行針對性地分析。另外對于相關維護人員而言，還需要進行有效的處理，充分的保障在整個線路的運行中，可以發(fā)揮出應有的作用與價值，這樣才可以最大程度上避免故障問題出現(xiàn)。

總結：綜上所述，為了保障現(xiàn)階段線路的穩(wěn)定運行，就需要積極的明確出單項接地故障問題出現(xiàn)的成因，以及不同的故障問題所帶來的危害，這樣才可以伴隨著故障的處理，對其開展針對性地分析，避免受到一些嚴重的故障問題影響運行。