10kV单相接地故障分析及预防

10kV单相接地故障分析及预防

李萍

(国网山西省电力公司新绛县供电公司山西省运城市043100)

摘要：10kV配电网在实际运行中，难免会存在这样或那样的故障，而单相接地故障又是一种最为常见的故障，而这就会对10kV配电网的安全高效运行带来影响。所以我们必须对10kV配电网的单相接地故障的危害和成因进行分析，并针对性的强化对其的处理，才能更好地确保整个10kV配电网安全高效的运行。

关键词：10kV配电网；单相接地；故障成因；处理；预防

在电力系统中，单相接地故障是一种较常的故障。当前，我国的城市街道配电网线路网架伴随城市发展也趋于复杂，在抗风、防雷等方面的能力得到了加强，然而还是会频繁出现10kV线路单相接地故障，影响了城市生产和生活。因此，运维人员只有掌握电力系统单相接地故障的分析与处理方法，及时发现并排除线路故障，才能确保电网正常供电。

1、10kV配网单相接地故障的主要危害

（1）对变电及配电设备的危害。变电站10kV母线上的电压互感器在开口三角形上产生零序电压，运行时间过长，会导致电压互感器损坏。故障还可能引起谐振过电压，对设备绝缘产生危害，绝缘被击穿后发生短路事故，造成变压器烧毁，进而诱发电气火灾事

（2）影响供电稳定。在单相接地故障发生后，电力部门需要对未发生故障的线路停止供电，这就影响了正常的工农生产和人们的日常生活；而同时发生故障的的配电线也会停电，只要是在维修期间，故障尚未找出和排除时，此电网覆盖下的区域将持续停电，对社会和人民的生产生活造成极大的影响。

（3）危及人身生命及财产安全。单相接地故障多发生在雷雨季节即夏秋季，此段期间多雨、多雷、大风、气候潮湿，如果配电线路未停运，对于夜间的行人和线路巡视的人员会发生跨步电压引起的人身电击事故，也可能发生牲畜电击伤亡事故。另外，发生电弧接地时如周围有易燃物，可能会引发火灾。

（4）对供电量的影响。发生单相接地故障后，由于要查找和消除故障，必然要停运故障线路，从而将造成长时间、大面积停电，减少供电量。

2、10kV配网单相接地故障的原因

10kV配电线路是电网建设与运行中一个非常重要的部分，其安全可靠运行对整个电网的正常安全运行具有巨大影响。若配电线路发生故障，势必会给电网运行造成负面影响，所以为避免这一情况发生，就需要对配电线路经常发生的故障类型、易发生故障的部位等基本信息进行了解和掌握，在此基础上找出配电线路故障发生的原因，进而有针对性的采取故障防治措施与解决措施，减少配电线路故障发生概率。

以10kV配电线路发生概率较高的单相接地故障为例，查找这种故障发生的原因需要从实际出发，结合历史经验，对10kV配电线路发生过的大量单相接地故障相关信息进行归纳、统计与分析，通过大量的统计分析从中总结出可能造成配电线路发生单相接地故障的原因主要有：10kV配电线路遭受雷击，导致线路瞬间电流过大，发生短路，进而引起单相接地故障；由于雷击过大导致避雷器、熔断器等绝缘装置被击穿，无法为配电线路的正常运行提供安全保障机制；配电线路在搭设过程中不小心与树木短接，或树木在生长过程中与原有配电线路发生短接，导致线路出现单相接地故障；配电线路某一部分导线因损坏断裂落地而与地面发生接触，未得到及时发现与处理，致使线路发生接地故障；线路上落有不明漂浮物，引发线路短路故障；当出现大风、暴风等恶劣天气时，导线因风飘幅度过大而引发线路出现单相接地故障等。综合而言，造成配电线路发生单相接地故障的原因有很多，而所有原因归结起来，主要有三种表现，即短路、绝缘击穿与断线。

3、10kV配网单相接地故障排查方法及处理措施

3.1单相接地故障排查方法及处理措施

当电力系统发生单相接地故障时，为了减少查找故障的盲目性，首先需要判别故障性质和相别；其次，通过分网运行进一步缩小范围，并对相关站内设备和线路进行故障检查；最后排除非故障线路，确定故障具体位置，对其进行隔离，迅速修复，尽快恢复供电。故障接地信号特征判断一般可以归结如下（1）当系统出现某一相对地电压明显降低，另外两相对地电压升高为线电压，则这种情况视为单相接地故障。如果变电站母线出现排列不对称、跌落式熔断器发生熔断、倒闸操作出现不同期等，都会使得中性点电压因三相对地电容不平衡而升高，此时实际线路并未发生接地故障。（2）在合闸空母线时，由于励磁感抗与对地电抗形成不利组合而产生铁磁谐振过电压；当10kV线路因受雷击而出现间歇性接地时，可能会引起互感器电压升高。或者当10kV线路遭受雷击时，导线附近电场发生畸变、雷电波沿线路入侵等，而实际系统并没有发生接地故障。针对单相接地故障的排查和处理，尤其是在中性点不直接接地小电流系统中，当系统发生单相接地故障，且起绝缘监视和继电保护的装置出现接地信号时，运行值班或调度人员应及时采取措施进行处理。

3.2在10KV系统中处理单相接地故障时的注意事项

（1）10KV系统带接地故障运行时间一般在规程中规定不得超过2小时。（2）10KV系统带接地故障运行时，为了防止因接地故障时电压升高使电压互感器发热、绝缘损坏和高压熔断器熔断等情况发生，需加强对电压互感器的监视。（3）在10KV系统中寻找单相接地故障时，若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时，可先拉这条线路。若未发现故障迹象，为了减少停电的范围和负面影响，应先操作有其他电源的线路，再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路，然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路，双电源用户可先倒换电源再试拉，专用线路应先行通知或转移负荷后再试拉。（4）在10KV系统中处理接地故障时，禁止停用消弧线圈。若消弧线圈升温超过规定时，可在接地相上先做人工接地，消除接地点后再停用消弧线圈。（5）做好详细故障记录，以便为下次出现接地故障提供参考。

4、10kV配网单相接地故障预防整改措施

（1）加强定期检修配电线路，主要包括导线和周围建筑物、树木的距离是否符合规程的要求；例如小动物碰撞引起单相接地，就需要检查是否存在户外裸露设备，避免老鼠攀爬隔离刀闸导致接地故障。由此，要加强线路设备防止老鼠攀爬碰撞的管理防治，具体可以对户外设备加设绝缘护套、防鼠罩等，对室内设备存在孔洞的地方要注意封堵或者加装铁纱网。针对汽车碰撞、砍伐、施工误操作等外力破坏，就需要做好电力设施保护的法律规范宣传措施，张贴和宣传警示标志，引起群众重视树立电力设施的保护意识和行为，不做破坏电力线路设施的行为。同时加强线路通道的清理，定期裁剪树木，确保线路通道完好。

（2）定期的进行绝缘测试，主要针对的是配电线路的分支熔断器、避雷器、绝缘子等一些设备，有不符合标准的要及时更换。定期检测配电变压器中的安全性问题，及时维修和更换。

（3）为了提高10kV线路的防雷水平，在线路经过雷区的地方加装性能好的金属氧化物避雷器，降低避雷器的接地电阻，降低配变接地装置的接地电阻，在配变低压侧加装低压避雷器，安装更高电压等级的绝缘子，能够有效提高线路的绝缘性能，预防相接地故障。

（4）建立科学的单相接地故障检测系统，在变电所的配出线出口处加装信号源，在配电线路始端、中部和各分支处三相导线上加装单相接地故障指示器，指示故障区段。配电线路发生单相接地故障后，根据指示器的颜色变化可快速确定故障范围，快速查到故障点。目前这一检测系统已在一些地方应用，能够快速查找故障点，节省时间，提高供电可靠性，增加供电量，取得了较好效果。

5、结论

总之，单相接地故障是影响用电安全的重要因素，为了防止电力系统10kv配电线路单相接地故障的出现，我们必须深入分析影响其出现的原因，并以最科学的精神、最严谨的态度和最专业的水平，在实践中不断探索，研究出解决10kv配电线路单相接地故障的具体措施，保障电力系统的安全运行和居民正常的用电需求，最终促进我国电力系统更加稳定的发展。

参考文献：

[1]高挺超.浅谈10kV配电线路接地故障的查找和处理方法[J].科技创新与应用,2015,(33):198.

[2]谭俊源.浅析10kV配电网单相接地故障原因及预防措施[J].科技风,2014,(01):31-32.