10kV配电线路接地故障查找方法胡克波

10kV配电线路接地故障查找方法胡克波

胡克波

（广东电网揭阳供电局）

摘要：10kV配电线路实际运行过程中常见的故障之一就是配电线路接地故障，随着配电线路的不断完善，对接地故障查找的方法，应当结合线路特征，及查找方法的特点，选择适合现有配电线路的查找方法来提高工作效率，本文主要讨论10kV配电线路接地故障查找方法，明确不同查找方法的特点与针对性，从而根据实际情况作出正确的取舍，选择合适的接地故障查找方法。

关键词：配电线路；故障；接地；查找

【前言】10kV配电线路在恶劣的环境下容易发生各式各样的故障，其中接地故障是较为常见的一类故障形式。揭西供电局高新技术产业开发区供电所，虽然对配电网进行改造和升级，但由于地里位置，季侯的变化，运行时间的年限等原因，近几年10kV线路故障频繁发生。特别是线路走廊位于山丘地带和开阔地带的线路。

1.引发10kV配电线路接地故障的原因

1.1雷击

一直以来，雷暴天气是引发10kV配电线路接地故障的主要原因，如果配电线路导线遭受雷击，则配电线路会产生瓷瓶闪络现象，配电线路的横担以及电弧会发生接地，从而引发配电线路接地故障。

在导线遭到雷击后，两相或者三相接地线路会自动跳闸，而单相接地线路会处于自我绝缘状态之中，如此雷击不会对配电线路造成较大的影响。如果瓷瓶质量不佳或者雷电电流过大，则瓷瓶在遭受雷击后极易发生炸裂，一旦瓷瓶受损过于严重，配电线路将受到巨大的影响，可能引发电网瘫痪等现象。

1.2外力破坏

外力破坏也有可能导致配电线路的接地。如果配电线路周边树木过于繁茂，则树叶可能引发线路接地故障。在大风天气中，树木可能被风折断而压垮导线，这也会引发接地故障。随着人民生活水平的日益提升，不少人在闲暇时间里喜欢放风筝，在10kV配电线路周围放风筝具有一定的风险，风筝线断裂而落在导线上可能引发线路接地故障。近年来，飞鸟、遥控飞机飞行物引发配电线路接地故障的事件也愈来愈多，亟待电力部门妥善解决[1]。

1.3配电线路设备故障

10kV配电线路中安装了大量的配电设备，这些设备是保障配电线路正常运行的重要因素，然而如果配电设备发生故障，则也会给配电线路造成损坏，可能引发配电线路接地故障。10kV配电线路网上装有大量的避雷器，这些避雷器能够保护电网免遭雷击，如果避雷器自身发生某相被击穿的故障，则配电线路会出现接地故障。同样地，若变压器某相被击穿，则线路也可能出现接地故障。

1.4施工事故

在对10kV配电线路开展施工工作的过程中，如果工作人员未采取质量控制措施及安全措施，不注重做好对电路的保护工作，则可能引发相应的施工事故。施工事故会造成一定的经济损失，严重时可能导致施工人员的死亡，事故可能促使带电线路的施工机具发生接地。

2.单相接地故障的危害

2.1危害配电设备

一旦配电线路发生单相接地故障，则电网中容易出现间隙性弧光接地现象，弧光接地所带来的过电压可能会击穿线路绝缘子，从而致使线路发生短路。夏季气温较高，配电线路导线外皮较易溶化，在此状况下，如果配电线路发生严重的单相接地故障，则线路短路事故会导致导线温度陡然上升，可能引发电气火灾，造成区域性电力瘫痪事故[2]。

2.2危害变电设备

10kV配电线路接地故障对变电设备具有较大的危害性。配电线路发生接地故障后，线路上的电压互感器铁芯将逐渐饱和，随后励磁电流值不断上升，励磁电流会对电压互感器造成一定程度的破坏，可能导致电压互感器报废。

2.3危害区域电网

上文提及到，10kV配电线路接地故障可能引发区域性的电力瘫痪，一旦线路发生接地故障，邻近区域的电网也可能受到影响，在经济高速发展的今天，停电对工厂等生产单位的影响极其严重。

2.4危害公众生命财产安全

在配电线路发生接地故障后，导线将变得十分危险，在此情况下，如果导线下垂至地面而周围未设安全提示标志，则带电导线极有可能引发触电事故。10kV配电线路的电流较大，因此导线极易引发死亡事故。

3.接地故障查找方法

3.1普通查找方法

在电力检修领域查找10kV配电线路接地故障时通常采用两种方式，也就是经验判断法和推拉法。这两种方法优势明显，操作简单，程序简便。不过，随着现代技术的不断进步，以及在复杂程度在不断提高的电力系统，电网系统规模也不断拓展。这两种方法在，在查找接地故障方面会表现出一定的局限性，进而无法满足高效性这个特点，严重的话还会出现安全问题。在这两种方法中，经验判断法只能适用与个别变电站，而不能适用于所有的变电站，所以容易出现一些安全问题，并且无法应对一些意外事故。而曾经被广泛使用的推拉法对运行时间很挑剔，其使用过程中，会有特定的要求。

3.2故障指示器辨别法

目前故障指示器在10kV配电线路中运用较为广泛，通常会在主线路和分支线装上故障指示器，当配电线路出现故障时，可以根据故障指示器的显示作为判断线路故障段的参考依据。由于影响配电线路接地故障检测准确性的因素比较多，所以此检测方法应结合其他故障查找方法使用，才能更好的判断出故障点。

3.3绝缘摇测判断法

10kV配电线路接地故障的诱因相当一部分是绝缘子绝缘不良引起，所以，当配电线路出现接地故障后，可以采用绝缘摇测法，是值得运用的接地故障查找方法，如果发现接地故障由绝缘子受损引起，则需要及时更换相同型号规格的绝缘子，从而尽快地恢复配电线路的正常供电。这其中主要的问题在于怎样才能最快、最高效地找准绝缘性能不佳的绝缘子，这是一个难点，也是一个值得深入思考和研究的问题。

3.3.1线路绝缘抽查摇测法

随着电网规模的持续扩大，10kV配电线路的里程愈来愈大，配电线路周围经常存在着大量的交叉、平行、跨越的带电线路，导致配电线路存在感应电压，必须悬挂接地线才能保证作业人员安全的线路，在此状况下，为了充分保障检修人员安全，应当使用线路绝缘抽查摇测法来查找配电线路的接地故障。与整体线路绝缘摇测法有所差异的是，绝缘抽查摇测法的主要检测对象是线路上的针式瓷瓶以及避雷器。

线路绝缘抽查摇测法的工作内容如下：检修人员从线路上拆下针式瓷瓶以及避雷器，为了保障摇测工作的质量，需要将上述设施放置在柔软、不导电的沙地上，沙地需要含有一定量的水分。针式瓷瓶倒扣在沙地表面，瓷裙埋入沙地的深度应大于2厘米，随后进行测试工作。

检修人员需要使用质量合格的绝缘摇表线来开展测试工作，将摇表线的L端接入针式瓷瓶或者避雷器的金属端，与此同时，需要在沙地中插入摇表线的E端，在确认瓷瓶倒扣在沙地上且沙地潮湿度符合相关标准后即可开始测试工作。如果沙地不够潮湿，或者瓷瓶并未倒扣，则测量数据将失去准确性与代表意义。在使用抽查摇测法测量数量较多的绝缘子的过程中，检修人员如果发现测量所得的绝缘值相对较低，则需要进一步开展测量工作，直至找出低值绝缘子[4]；此种方法需要拆装大量的绝缘子，比较耗时。

3.3.2线路整体绝缘摇测法

线路整体绝缘摇测法实用性强、应用范围较广，检修人员在查找配电变压器数量稀少、线程较短的10kV配电线路接地故障时会用到该方法。当检修人员发现配电线路接地故障隐藏较深，在其他故障查找方法无法发挥应有作用，而线路供电所半径又较短、线路配电变压器等设备较少时可以考虑使用线路整体绝缘摇测法，快速查找出故障点。

在应用线路整体绝缘摇测法的过程中，检修人员需要做好摇测点两侧绝缘值比对工作。绝缘值相对较低的一侧是发生接地故障的区段。为了保障摇测工作的质量，检修人员在展开故障查找工作前，需要断开线路电容器以及配电变压器等带电设备。在摇测工作顺利结束后，检修人员应当及时比较各个摇测故障区段的三相绝缘值，找出绝缘值最小的一相并将该相标记为故障相[3]（如图一所示）。

图一

当使用普通查找方法查找时要对线路上三相所有的绝缘子和设备进行检查，才能找出故障相、故障点，而当使线路整体绝缘摇测法时，使用绝缘摇表对三相分别摇测就能够更快的查出故障相，再对故障相进行查找就能确定故障点。查找方法耗时约为3比1，故使用线路整体绝缘摇测法更适合。

3.3.3线路整体绝缘摇测法之分段遥测

配电线路接地故障一般情况下发生在变电站10kV出线第一级站外开关后段线路，检修人员在利用上述方法确定配电线路接地故障点情况下，也可采取线路分段绝缘摇测法缩小确定故障点范围。具体做法：

从站外第一级开关作为起点开始摇测，如若第一级开关前段线路无故障，再对第二开关进行两侧摇测，缩小故障查找范围，以此类推，最终找到故障点。

从站外第一级开关后段线路取中间点分段开关进行两侧摇测对比，如若中间点没有分段开关，可以采取解开线路耐张跳线，在线路中间点两侧分别摇测，确定故障段，如若线路较长可再取故障段的中间点两侧再分别摇测，缩小故障查找范围，以此类推，最终找到故障点（如图二所示）。

综合以上表格对比，从线路中间点分两侧摇测的方法操作开关次数较少，能更快的找出故障。所以从线路中间点分两侧摇测的方法更方便。

图二

3.3.4绝缘摇测方法实例对比

由于10kV京岭线FEA线路走廊位于山丘地带，2015年线路接地故障率占供电所全年的50%，供电所进行故障查找时，一开始使用整体摇测法确定故障相后，对故障相进行巡视，更换了两条电杆的绝缘子，再进行摇测时，仍存在接地故障，又重新对故障相进行了巡视检查，又更换了三条电杆的绝缘子，最后摇测正常。由于该查找方法无法准确定出故障点，造成重复工作，无法提高工作效率；后来尝试使用线路整体绝缘摇测法之分段摇测的方法，从第一级开关到第三级开关逐级摇测，最终找到故障点，两个故障点分别位于第一级至第二级开关之间、第三级开关后段线路，由于操作开关次数太多，浪费大量人力时间。又尝试使用从站外第一级开关后段线路取中间点分段开关进行两侧摇测的方法，找到故障点同样分别位于第一级至第二级开关之间、第三级开关后段线路，操作开关次数明显少于之前的查找方法，同时能够较快一次性确定故障点，不用重复巡视线路。所以对于此类线路的接地故障，适宜使用此方法进行摇测（如图三所示）。

图三

10kV兴财线XHM线路供电半径短，该线路走廊位于开阔区域，2015发生接地故障率占全所的20%。结合10kV京岭线的摇测经验，尝试使用从站外第一级开关后段线路取中间点分段开关进行两侧摇测的方法，解开#6杆跳线进行两侧摇测，查找出故障点位于#6杆至#12杆之间，更换完故障绝缘子之后，又得接上#6杆跳线，造成工作繁琐，工作时间为2小时。由于使用的摇测方法工作时间太长，后来尝试使用绝缘整体摇测法，从线路第一级开关侧摇测，确定故障相后，对线路进行巡视查看，发现#7杆B相针式绝缘子击穿，更换完后摇测正常，工作时间才1.5个小时。经过比对，这种摇测方法比较适合供电半径短，设备少的配电线路（如图四所示）。

图四

经过对上述摇测方法与揭西供电局各基层供电所进行交流，根据各供电所对本次交流的实践反馈，在相同线路相同工作人数的情况下，选择适当的摇测方法约能减少1/4的工作时间，大大提升了工作效率，进一步确保了供电可靠性。

4.结语

线路故障摇测方法较多，应根据线路特征实际情况和查找方法的特点，选择适当的方法进行接地故障查找，从而根据实际情况作出正确的取舍与选择，提高工作的有效性，提高配电线路运行水平，为配电线路的高效工作运行创造良好的环境，从而发挥配电线路的功能和作用。

5、致谢

该论文结合揭西供电局高新技术产业开发区配电网络实际状况，着重要害，有效的反映出了影响配电线路接地故障查找的关键问题及时效性，谢谢各位师傅们对本论文的细心教导，是你们给该论文的编制提供了宝贵意见，谨此致谢。

参考文献：

[1]古振宇.有关10kV配电线路单相接地故障检测及处理方法[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(01)

[2]蒋凯.试述10kV配电线路常见故障及防治措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(04)

[3]古淼林.10kV配电线路接地故障原因及有效预防措施[J].企业技术开发.2011(03)

[4]叶子.10kV配电线路接地故障原因及预防措施分析[J].科技资讯.2011(36)