农村电网10kV配电线路单相接地故障原因与对策分析

农村电网 10kV配电线路单相接地故障原因与对策分析

陈洪亮 邢长征 马新彤

国网平顶山供电公司舞钢市供电公司河南 平顶山 462500

摘要：10kV配电线路是农村电网中最常见的配电方式。现阶段，农村电网工程规模日益扩大，其次是配电线路故障的高发率，其中最重要的故障类型是短路故障。科学研究10kV配电线路短路故障的原因，提供有效的解决方案，已成为保障农村用电安全研究的需要。

关键词：农村电网；10kV配电线路；单相接地；故障原因；对策

近年来，随着农村电网改造工程的实施，农村10kV配电线路原有的“二线一地”配电方式已改为中性线不接地的“三相三线”配电方式。10kV配电线路配电方式的改变，提高了配电线路的绝缘水平，降低了配电线路的停电率，提高了配电稳定性，降低了线损率。众所周知，在新配电方式下农村10kV配电线路的具体运行中，单相电气接地故障时有发生，特别是在雨季、大风、降雪等极端天气条件下，严重影响变电站设备和配电网的安全和经济发展。论述了农村10kV配电线路单相接地故障的原因，对变电站设备和配电网安全、经济发展和运行的危害，单相接地故障的预防和解决，以及新技术的应用和新设施的选择。

1单相接地出现故障的具体原因

1.1故障的检测

由于造成线路接地故障的因素很多，根据设置的变压器可以立即检测到故障，并发出所有接地数据信号，提醒工作人员进行合理的解决。定线后，应确定主要故障线路，并采用停机方式。然后向相关部门报告相关问题，并指派相应人员解决，确保故障问题能立即得到处理。

1.2故障原因

在农村10kV配电线路的具体运行中，接地故障的主要因素是：接地型输电线路；导电体外的绝缘层未合理固定；输电线路与建筑物距离过近，强风时震动严重；高压引下线断裂；断路器外绝缘层；输电线路上的横担脱落；花木短路故障；波动目标发生率。其中，最常见的情况是输电线路断裂、复合绝缘子穿透和花草树木短路故障。根据相关信息可以发现，这种情况导致的故障比例超过83.22%。

2单相接地故障的危害和影响

1.10kV配电线路单相电气接地故障对变电站设备造成的损坏，配电站10kV母线槽上的变压器检测到零序电流，并在开放三角形上产生零序电压。电流传感器变压器铁芯饱和，励磁功率增大。如果长期运行，变压器会损坏。单相电气接地故障发生后，也有可能引起串联谐振过电压。串联谐振过电压是正常工作电压的数倍，严重危害变电站设备的绝缘层。更严重时，会导致变电站设备的绝缘层穿透，造成更高的安全事故。2.变电站设备损坏。单相电气接地故障发生后，可能会发生间歇性电气隔离接地，导致串联谐振过电压和高于正常工作电压数倍的过电压。过电压会进一步损坏线路上复合绝缘子的绝缘层，造成明显的开路安全事故。同时，部分配电变压器有可能损坏，造成线路上高压避雷器和断路器绝缘层的穿透和损坏，也有可能发生电气火灾。3.单相电气接地故障对区域电网造成严重破坏，有可能破坏区域电网系统的可靠性，引发重大安全事故。4.对人类文明和牲畜的危害。对于单相电气接地故障，如落地式输电线路，如果接地配电线路未端接，则可能发生人畜安全事故。5.对配电稳定性的危害。发生单相电气接地故障后，一方面进行人工走线，对无单相电气接地故障的配电线路关闭电源，最后切断正常配电，危及配电的稳定。另一方面，单相接地配电线路将被关闭。在查找故障点、排除故障时，无法保证用户的正常用电。在粮食作物生长期等极端天气条件下，城市广场、山区、林地等雨情复杂地区的大风雪天气，以及夜间不利于查找和排除故障，将导致长期大规模停电，对供电系统的安全造成极大危害。6.单相电气接地故障发生后对供电系统的危害，因为必须对故障进行查找和清除，并且必须关闭单相电气接地故障的配电线路，这将导致长期大规模停电，减少配电。7.单相接地故障对线损率的危害。配电线路接地相对地的直接或间接充放电将造成巨大的电力消耗。如果运行一段时间（不超过2小时），将对输出功率造成更大的损坏。

3接地故障的处理方式

3.1预防方式

根据早期预防，可将故障概率降至最低。具体申请流程如下。首先，应定期维护所有配电线路。输电线路本身与花卉、树木和房屋之间的距离必须清晰；杆子顶上有北京的鸟巢吗；传输线电缆外护套是否牢固固定；外部地脚螺栓组件是否松动；吊线是否断裂或断裂；输电线路弧锤设置是否符合预测。其次，工作人员还必须对配电线路本身的复合绝缘子、分支断路器、电源电路、高压避雷器等设施进行全面检查，以掌握其绝缘层的实际效果是否能达到预期水平。如果发现不符合要求，则不能再次使用。务必立即更换。第三，所有变压器必须按时测试。如果发现所有变压器的质量不超过要求的水平，应进行大修。如果问题严重且无法再次维护，则必须更换。第四，对于农村地区的配电线路，必须设置额外的分支断路器电源电路，以减少特定故障的范围。这种方法不仅大大减少了具体的总停电面积，而且减少了实际停电时间，从而促进工作人员更好地找到详细的故障位置。第五，对于配电线路本身，还必须在其外部设置一层更先进的复合绝缘子。

3.2加快旧线路更新改造

在线路建设和改造过程中，建设单位应严格控制设计方案和施工质量，投入资金并验收工程，加快旧线路的升级改造，尽快用绝缘导线更换旧的裸输电线路。

定期维护试验变压器，对不合格的变压器进行修理或更换。配电线路上的复合绝缘子、分支断路器、防雷接地等设施应及时进行绝缘层试验。试验不合格者，应立即更换和修理。在配电设备的主线上安装分段开关和分支电源开关，有利于减小故障范围，在接地故障后迅速找到故障点，减少停电总面积和持续时间。

3.3. 使用小电流设备

配电站可根据小电流接地自动走线设备的组装情况自动查找实际故障线路，不仅耗时、成本低，而且精度高。目前，该设备已在国内部分配电站投入使用，预期效果良好。需要注意的是，此类设备必须与每条线路的间隔零序电流一起使用，否则将发生故障。

3.4做好沿线库存和用电新闻宣传工作

立即检查农村配电线路旁的鲜花，确保线路安全符合技术标准要求。做好电缆维护的新闻宣传工作，减少人为因素外力造成的危害。当商业广场的水稻收获机在旺季实际运行时，应采取安全预防措施，以维护线路的安全。禁止将导电聚酯短纤维（如钢丝、碳纤维等）在配电线路周围和上方锁紧和抛掷。

3.5新技术的市场推广和应用

在配电线路管控、营销推广、推广应用新技术应用、新技术应用、新技术和新工艺中，提高短路故障分析处理能力和故障处理能力，有效预防和处理短路故障的发生。在应用技术和新型工业设备方面，故障指示器用于识别故障点。配电线路运行在线监测系统，能在计算机或手机上准确检测故障位置，方便运维管理人员快速处理。

3.6应用监控系统

监控系统的应用是在配电线路的入口处设置信号源，同时在线路的前部和中部设置故障显示灯，以便自动指示特定故障的所有区段。配电线路一侧接地设备故障时，必须根据显示灯本身的音调变化，在第一时间确定故障本身的具体类型。

3.7高压避雷器

对于配电线路本身，尝试按照高压避雷器的方式，在初期更换非常旧的fs-10闸阀高压避雷器。实际效果很好。能同时抵御各种不同的雷击，确保线路正常运行。

3.8加强运维管理人员的管理

为了更好地尽快减少短路故障对配电线路运行的不利危害，不仅要求运行维护管理人员了解、学习和培训电气设备运行的相关技术标准，掌握设备运行情况，不断提高日常社会经验，提高处理问题的工作能力，同时积极完善变电站设备的操作规程，及时消除工业设备的缺陷，并对配电设备进行日常清洁，防止工业设备电缆护套老化。同时，及时对运行维护人员进行专业技能培训，提高配电线路维护人员的技术水平。

4.结论

农村10kV配电线路经常发生接地故障，严重影响机械设备的安全系数和合理性。因此，相关人员必须对技术水平和机械设备进行深入分析，以避免或减少接地故障的发生，进而提高系统软件运行的可靠性。

参考文献：

[1]李冬梅，史丽婷.农村10kV配电线路单相接地故障[J].科学技术创新，2020,22(28):76-77.

[2]韦禅.浅谈农村10kV配电线路单相接地故障及解决对策[J].科技致富向导，2020,(9):216.

[3]谢锦凯，黄燕华.农村10kV配电线路单相接地故障分析[J].海峡科学，2020,(4):64-65.

[4]董建斌.农网10kV配电线路单相接地故障的防范[J].农村电工，2020,24(10):21-22.