10kV配电线路单相接地故障原因与对策

10kV配电线路单相接地故障原因与对策

王青雷

国网山东省电力公司汶上县供电公司 山东济宁 272500

摘要：10kV 配电线路单相接地故障作为配电系统最常见的故障，其危害性不容忽视，本文从阐释 10kV 配电系统单相接地故障入手，结合单相接地故障类型，对 10kV 配电线路单相接地故障产生的原因及危害进行了分析，并简要探讨了应对单相接地故障的对策。

关键词：10kV 配电线路；单相接地故障；原因；对策

近年来，由于社会主义市场经济的迅速发展和人们生活水平的不断提高，社会用电量增加幅度大，客户对供电服务的质量要求也越来越高，而 10kV 配电线路作为应用最为广泛的供电方式，它的运行直接关系到广大居民的生活质量和各项基础设施的正常运行。但随着电网的快速发展，配电系统网络的不断扩大，自然环境和社会环境日趋复杂，10kV 配电系统发生故障的频率也越来越高，这不但影响了用户的正常供电，而且可能产生过电压而烧坏设备，严重影响了供电系统的正常运行，如何最大限度的减少故障发生，实现变电设备和配电网的安全稳定运行已经成为了一项必要的课题。

1. 10kV 配电线路单相接地故障

10kV（35kV）小电流接地系统单相接地（以下简称单相接地）是配电系统最常见的故障。单相接地不仅影响了用户的正常供电，而且可能产生过电压，烧坏设备，甚至引起相间短路而扩大事故。因此，熟悉接地故障的处理方法对运行人员来说十分重要。近年来由于电网的快速发展，配电系统网络不断扩大，10kV 配电系统单相接地故障越来越多，对电网的影响越来越大，必须认真对待。

2. 单相接地故障的危害分析

2.1对变电设备的危害

10kV 配电线路发生单相接地故障后，电压互感器铁心饱和，励磁电流增加，如果长时间运行，将烧毁电压互感器。单相接地故障发生后，也可能产生几倍于正常电压的谐振过电压，危及变电设备的绝缘，严重者使变电设备绝缘出穿，造成更大事故。。

2.2 对人身的危害

对于导线落地这一类单相接地故障，如果接地配电线路未停运，对于行人和线路巡视人员，可能发生人为触电伤亡事故。

2.3对供电可靠性的影响

排查故障和维修线路，需要对线路进行停电，这对供电企业来说，会直接影响其供电可靠性，特别是在农作物收割期，大风、雨、雪、夜间等恶劣情况下，以及山区、林区等复杂地形情况下，不利于查找和消除故障，会造成更长时间的停电，对供电可靠性有较大影响。

2.4线损程度的影响

10kV配电线路单相接地故障发生后,供应电压和负荷电流也会随之增大,一旦超出线路的自身负荷,其就会向外放电,就会增加相线和中性线上的损耗,使线损程度有所增加。

3. 10kV 配电线路单相接地故障产生的原因

3.1单线的布置结构不合理

一些导线的附近会存在障碍物，无论是移动状态中的障碍物，还是静止状态下的障碍物，受外力原因进行移动的同时都会发生单线接地故障，比如建筑物、树木和导线之间的距离过近、大风天气或雾霾天气以及暴雨天气等，树木枝叶过长而没有及时修剪都会导单相接地事故的发生。除此之外，如果线路没有按照相应的安装说明进行规范化的安装，就会导致交叉跨越的情况发生，此外，在对绝缘体展开交流电耐压实验时，易出现此类故障。

3.2 外力因素的破坏

外力因素的破坏是 10kV 配电线路单相接地故障出现的一个主要原因，其主要表现在以下几个方面。第一，由于昆虫老鼠的破坏，很多昆虫和老鼠会对电线进行咬噬，导致电线表明脱落，长期不加以修复，会导致电线内部受损而出现单相接地故障；第二，由于鸟类在电线上的停滞，过多的鸟类停于电线中会导致电线经受不住负荷而出现错位的现象，最终导致单相接地故障的出现。

3.3配电线路中的配电变压器高压引线产生断线故障

例如在通常的 10kV 配电网中，其熔断器或避雷器被击穿时，产生烧断搭接横担的问题，引发故障。

3.4导线连接不合理

在设置10kV配电线路的过程中，如果导线周围的故障没有及时清除，或者连接的位置较为拥挤，则很有可能造成导线周围的绿化植物或一些高层建筑与导线的距离过近，则很有可能导致线路在风力或其他外力的作用下，与树木或建筑物之间形成环绕作用，严重时，导致单相接地故障的出现。

3.5污闪故障

在电力系统中，绝缘子出现污秽闪络放电的现象，烧坏绝缘子，导致接地故障的发生。

4. 10kV 配电线路单相接地故障的对策

4.1预防方法

①对配电线路定期进行巡视，主要是看导线与树木、建筑物距离，导线在绝缘子中的绑扎和固定是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉线螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等。②在农村配电线路上加装分支熔断器，缩小故障范围，减少停电面积和停电时间，有利于快速查找故障点。③对配电变压器定期进行试验，对不合格的配电变压器进行维修或更换。④对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备进行绝缘测试，不合格的及时更换。⑤在配电线路上使用高一级电压等级的绝缘子，提高配电网绝缘强度。

4.2加大对10kV配电线路的检修力度

10kV配电线路相关的工作人员必须加大对配电线路的检修力度，认真负责自己所检修的线路范围，定期进行检修，可以每天进行日常的小检查，每半个月进行一次完整的大检修。主要需要检修几个方面的内容。第一，细心观察线路是否遭受过昆虫老鼠或鸟类的攻击，一经发现应当及时处理；第二，认真检测配电线路是否与周围的绿化或高层建筑物距离过近，如果发现，应当及时报告上级或其他负责单位，对连接不合理的线路进行修改；第三，工作人员应当依据计划认真检查导线连接是否牢固、拉线是否足够强韧、拉带是否有破损等问题，有发现时应当及时采取有效的解决措施。

4.3加强运维人员培训

为了减少单相接地故障给配电线路运行带来的不良影响，不仅要求运维人员学习有关电力设备运行规程，了解设备的运行状况，在实践中不断总结经验，提高处理突发问题的能力，还要积极改善供电装置的运行条件，及时消除设备缺陷，对供电设备进行日常清洁，防止设备绝缘老化。同时，还要定期举办运维人员技术培训，提高配电线路检修人员的技术水平。

4.4使用新技术和新设备

在变电所中安装小电流接地自动选线装置；在变电所配线的出口位置安装信号源，构建单相接地故障检测系统；在配电线路与变电所中使用氧化锌避雷器，具有耐雷击、限制雷电电压、运行稳定以及绝缘击窃率低等优点；在电力系统和线路中安装全功能故障指示器，能够对故障点进行准确的判断，提高故障点检查效率，进而确保供电的安全可靠性。

4.5将小电流接地选线装置应用于10kV配电线路系统中

将小电流接地选线装置应用于变电所内,与零序电流互感器相配合,通过采用小电流接地选线装置可以自动选择金属性故障线路,所用时间较短、准确率较高,极大的缩小了停电范围和停电时间,将故障的危害降至最低,提高了供电的稳定性。

4.6选择高质量的导线

在采购导线时，应当注重选择高质量的产品。这就要求负责选择导线的工作人员必须提高对导线质量的认识，正确意识到导线质量对于整个配电线路是否出现单相接地故障问题的巨大影响，不因节约成本而牺牲导线质量。而采购人员在采购导线时，应当将所采购的导线类型、时间、负责人、采购厂家等记录清楚，并在厂家出示完整的产品质量证书之后才可进行采购。此外，对于那些老化受损的导线应当及时进行更换，以提高整个配电线路的质量防止单相接地故障的出现。

5.结语

总而言之，10kV配电线路单相接地故障对电力系统、配电网以及变电设备的安全、稳定运行具有十分重要的影响。因此，通过对单相接地故障的原因进行分析，并提出相应的解决措施，最终有效的降低单相接地故障的发生率。

参考文献

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