10kV配网单相接地故障分析及处理措施

10kV配网单相接地故障分析及处理措施

朱洪亮

广东电网河源连平供电局广东河源517000

摘要：10kV配电线路现实运行经过中常见的故障之一就是配电线路接地故障。单相接地故障以及母线故障均是停电事故产生的核心诱导因素，当接地故障出现时，整体电力结构系统会受到损坏，并且也极有可能造成人员伤亡。文章分析了10kV配网单相接地故障原因及危害，提出了处理措施，以供参考。

关键词；

引言

电力系统中配电线路具备点多、面广、线长、繁琐的走径、参差不齐的设备质量特征，并且受气候、地理环境的影响相对大，又直接面对用户端的配电线路，繁杂的供用电状况，这些都直接或间接关系到配电线路的安全运行。在10kV配电线路中一般线路无法通过负载，形成这一情况的原因就是地线与火线处于直接连通的状态，这种情况下就很容易导致接地短路问题。

1、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。

2、10kV配网单相接地故障的危害分析

2.1对变电站设备造成危害

当配电网系统发生单相接地故障之后，输配电系统母线上的变压器互感器能够检测到零序电流的存在，这时在母线上会形成零序电压，导致电压互感器贴心电流出现饱和，励磁电流会显著增加，如果这个状况持续的时间比较长，其产生的大量热量会将互感器烧毁，同时还可能会产生高于正常电压好几十倍的谐振过电压，对变电设备造成严重危害，甚至会将变电设备击穿烧毁。

2.2对配电设备造成危害

配电网系统出现单相接地故障之后，可能会在线路中出现间歇性的弧光接地，并产生高于三倍正常电压的过电压，这种过电压会将输电线路上的绝缘子击穿，造成线路出现短路故障，此外，高压还会对部分变压器设备产生危害，导致线路上避雷装置、熔断器被烧毁和击穿，严重时还会引发火灾。

2.3对供电系统可靠性造成影响

当配电网系统发生单相接地故障之后，运维检修人员需要到变电站进行人工选线，同时还要对未发生接地事故的输配电线路进行停电测试，这时需要中断线路供电，会显著影响到供电系统的可靠性。此外，在对故障的输配线路进行维修过程中，需要将线路停运，通过采用检测技术和设备查找故障点和消除故障。这两个过程中都会对用户的用电情况产生影响，特别是在恶劣气候环境和山区中，检查故障点需要花费较多的时间和精力，造成出现大面积停电事故，对整个配电网系统的供电可靠性产生致命影响。

2.4对供电质量造成危害

当配电网系统发生单相接地故障之后，变电站必须停运故障线路，对线路故障点进行排查和检修，从而会造成长时间、大面积的停电现象，减少了供电系统的供电量。根据相关部门的统计，每年我国配电网系统因为单相接地故障而建少供电高达中几十万千瓦，严重影响到供电企业的供电量指标、企业经济效益和居民生产生活用电。2配电网系统

3、10kV配网单相接地故障处理措施

3.1合理选线

10kV配网中，基本接地模式即为中性点非有效接地方式，当单相接地故障产生时，需要找准故障点，并进行接地故障常规检测，以此种方案来迅速排除原有故障，但前提则是不能影响整体线路供电可靠性。故障定位与合理选线尤为重要，实践操作环节，正确选线率相对较低，产生此种状况的主要原因即为小电流接地方式故障特征不明显，还有就是会受到负荷谐波干扰，加之选线水平落后致使选线目标难以达成。老旧式操作方案中，借助线路逐条拉闸来进行停电选线操作，尽管此时选线准确率会有所攀升，但城市配电网环境日渐复杂，运用此种模式进行故障排查会耗费过多时间，并且波及范围广，不能有力满足当前配电网自动化需求。因此，需要进行自动选线装置创新与开发，以此来应用到现场选线流程之中，从提高选线质量与选线效率。单一判据条件下，稳态分量选线模式与暂态分量选线模式以及注入信号选线方式具备一定优异性，不同类型选线方法均按照信号分量内容各异特质进行操作细节划分，稳态分量选线模式中主要涵盖了零序电流基波比幅比相法内容和零序电流谐波法内容以及负序电流法内容等；融合多判据选线方法与前者不同，其主要分为Kslman滤波选线法内容和D-S证据推理选线法内容以及聚类分析选线法内容等，不仅如此，粗糙集理论选线法内容和相关神经网络选线法内容也是其中重点；以图像要素和统计要素以及形态要素为核心依据，那么选线方法可以归类为聚类算法和分析算法以及形态学算法等。筛选合理选线方案来防止接地故障出现，线路节点如配变出口及线路分支、线路始端、线路中端配置接地故障指示器设备，借助具体信号颜色可准确判断接地故障点所在位置，从而选取对应方案加以解决。

3.2故障预防措施

针对引发单相接地故障的因素，适时筛选正确故障预防手段显得尤为重要，目的就是为了有效减少故障发生几率。首要的即为加强线路巡逻力度，不仅如此，还要及时进行通道障碍清理，通过导线与其他建筑物、植被间的距离检查，来定性是否存在安全隐患，杆顶位置与横担之上需检查是否存在异物，绝缘子位置的导线牢固检查势在必行，查看是否存在脏污破损状况和导线垂弧过大状况，在及时发现问题的同时予以及时处理，全方位、多角度地保证通道畅通与整体线路安全。

3.3故障处理措施

单相接地故障处理过程中，工作人员需要听从组织安排，与上级达成配合，接地故障点被确定时，应进行负荷适当转移，其后需断开开关以完成故障有序隔离，实施关闭开关。通过汇报审批完成后，故障设备检修工作便应及时跟进，假设故障点出现在母线上，那么我们就不能进行隔离，而是应以停电检修为主，实施故障有效处理。接地故障检查与接地故障处理过程中，务必要保证操作安全性，室内距故障4m范围内时，室外距具体接地故障点范围额度应维持在8m之内，此范围内不允许未穿戴防护服人员随意进入，必要情况下的故障范围检查，工作人员应穿戴绝缘服饰和佩戴绝缘工作手套，使用正规工作设备、器具予以操作。针对不停电运行状况，应仔细观察设备运行态势，有效遏制故障扩大状况出现，保护设备安全及配电安全。

结束语

综上所述，10kV配电线路单相接地故障产生的概率较高，严重影响了配电网和变电设备的安全、经济运行。所以，我们要注重10kV配电线路安装的施工，而且要在实践中持续积累经验，增加优秀的设备与技术的应用区域，还要在发生故障后短时间内处理故障，使由于故障而形成的损失减少，保证配电网络的质量，使故障的产生减少。

参考文献

[1]张新友.10kV配电线路单相接地故障的危害及处理[J].大众用电.2013(10).

[2]孔军.有关10kV配电线路接地故障原因及预防策略的分析[J].中国科技信息.2013(14).

[2]黄永吉.10kV以下配电线路的运行维护及检修[J].质量探索.2016(06).