張慶龍 鮑大明 徐東華 謝凱

摘 要： 在整個配電系統(tǒng)當中最常見的故障就是 10 kV 配電線路的單相接地故障，這對我國城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活用電的穩(wěn)定性造成了比較嚴重的影響，并且當電網(wǎng)的負荷發(fā)生了變化或外部天氣和環(huán)境發(fā)生變化時，最容易導致故障的發(fā)生，其中導致事故發(fā)生的主要原因就是單相接地。所以，分析了導致 10 kV 配電線路的單相接地故障發(fā)生的主要原因，并闡述了針對此故障的最佳處理方式，從而保障 10 kV 配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

關鍵詞： 10 kV 配電線路；配電系統(tǒng)；單相接地故障

10kV配電線路是電網(wǎng)的基礎設施，在實際運行中，由于電壓等級較低，對地電容較小，因此屬于小接地電流系統(tǒng)。單相接地，是電力系統(tǒng)發(fā)生概率最大的故障之一。筆者日常接觸較多的是10 kV配電線路，現(xiàn)結合工作中遇到的單相接地及分析處理情況進行探討。

1、10 kV 配電線路單相接地故障的主要表現(xiàn)

10 kV 配電線路發(fā)生單相接地故障的主要類型可以按接地時間的長短分類，主要可以分為穩(wěn)定性接地和間接性接地兩種。如果按照接地媒介來進行區(qū)分，可以將其分為金屬性接地以及非金屬性接地兩種。穩(wěn)定性接地主要可以分成完全接地以及不完全性接地兩種，如果配電線路只是單相由金屬與大地進行連接時，就會造成完全接地的現(xiàn)象發(fā)生，同時，會造成故障電壓為 0.如果沒有出現(xiàn)故障的電壓就會轉變?yōu)榫€電壓，當配電線路通過非金屬或者電弧等進行接地時，就會導致故障電壓減少，但是并不會發(fā)生電壓歸 0 的現(xiàn)象，而沒有發(fā)生故障的電壓將會持續(xù)升高，但不會升至線電壓。

間歇性接地的情況主要是指發(fā)生接地現(xiàn)象的情況會時而出現(xiàn)時而消失，以電弧接地的過程為例，如果在接地點出現(xiàn)電弧就會造成間接性電源重燃或熄滅的現(xiàn)象，這樣會造成電網(wǎng)運行狀態(tài)紊亂，同時也會發(fā)生強烈的電磁振動。

2、單相接地故障的原因

根據(jù)電網(wǎng)布置的結構和地域環(huán)境的差別，10 kV線路發(fā)生單相接地故障的原因大致可以分為以下幾類：①導線斷線落地或搭接在橫擔上，同桿架設導線上層橫擔的拉線一端脫落，搭在下排導線上；②導線因風力過大，又與建筑物或樹木距離過近發(fā)生碰線；③配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地，配電變壓器上的10 kV避雷器或熔斷器絕緣被擊穿，線路上絕緣子或分支熔斷器絕緣擊穿；④線路遭遇雷擊；⑤鳥害；⑥配電變壓器高壓引下線斷線；⑦導線上落掛飄浮物（如塑料布、樹枝等）；⑧其他偶然事件或原因。

3、單相接地故障的檢測

如果配電站的某10kV配電線路出現(xiàn)了單相接地并引發(fā)了故障，工作人員就可以利用配電站中 10kV 母線上的電壓互感器及 10kV 母線絕緣檢測裝置來實時監(jiān)控接地故障，并且也能夠在第一時間發(fā)出接地信號，在信號發(fā)出以后，工作

人員能夠根據(jù)對相電壓進行測量的方法來尋找具體是哪一條配電線路中的哪一項出了問題，在正常情況以及非特殊情況下，需要將此現(xiàn)象匯報至上級部門，且上級部門應該在第一時間將電路停止運行并且進行維修，也應該在維修過程中通過相關維修線路人員對線路經(jīng)過且有可能存在故障的位置進行著重檢查，將發(fā)生故障的位置確定；可以通過分斷的方式來使檢查范圍不斷縮小，這種方式能夠使檢查故障的效率提高，這種方式就是通過對線路分斷點上的斷路器以及柱上的隔離開關進行開關操作，同時，也可以基于遠程通訊信號來判斷，從而不斷縮小故障范圍；利用絕緣搖表來對配電線路進行遙測，從而判斷故障發(fā)生地點，這種方式就是利用絕緣搖表來對絕緣電阻進行遙測，并分析當前配電線路的絕緣水平是否達到了常規(guī)標準，如果當前線路的絕緣水平過低，則可以根據(jù)此現(xiàn)象來找到單相接地故障發(fā)生的具體位置。

4、單相接地故障的危害

4.1對變電設備的危害

10 kV配電線路發(fā)生單相接地故障后，變電站10 kV母線上的電壓互感器檢測到零序電流，在開口三角形上產(chǎn)生零序電壓，電壓互感器鐵芯飽和，勵磁電流增加，如果長時間運行，將燒毀電壓互感器。在實際運行中，近幾年來，已發(fā)生變電站電壓互感器燒毀情況，造成設備損壞、大面積停電事故。單相接地故障發(fā)生后，也可能產(chǎn)生諧振過電壓。幾倍于正常電壓的諧振過電壓，危及變電設備的絕緣，嚴重時使變電設備絕緣擊穿，造成更大事故。

4.2 對配電設備的危害

單相接地故障發(fā)生后，可能發(fā)生間歇性弧光接地，造成諧振過電壓，產(chǎn)生幾倍于正常電壓的過電壓，將進一步使線路上的絕緣子擊穿，造成嚴重的短路事故，同時可能燒毀部分配電變壓器，使線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀，也可能發(fā)生電氣火災事故。

4.3 對人身的危害

出現(xiàn)導線落地的單相接地故障，配電線路如果持續(xù)運行，則會造成近距離的行人，特別是線路夜巡人員發(fā)生跨步電壓造成的電擊傷人事故。

4.4對供電可靠性的影響

排查故障和維修線路，需要對線路進行停電，這對供電企業(yè)來說，會直接影響其供電可靠性，特別是在農(nóng)作物收割期，大風、雨、雪、夜間等惡劣情況下，以及山區(qū)、林區(qū)等復雜地形情況下，不利于查找和消除故障，會造成更長時間的停電，對供電可靠性有較大影響。

4.5對電能量的影響

單相接地故障會產(chǎn)生大量的大地放電現(xiàn)象，是一種直接的電能損耗，如根據(jù)相關規(guī)定，配電線路接地運行（不能超過）2 h，就會造成大量的電能損失。

5、接地故障的預防

（1）嚴格按照周期巡視線路。巡視中重點檢查導線與樹木、建筑物的距離，桿塔是否有鳥窩，導線綁扎是否牢固，絕緣子固定螺栓是否松脫，橫擔、拉線螺栓是否松脫，拉線是否斷裂或破股，導線弧垂是否過大或過小等。

（2）定期試驗。線路上的絕緣子、熔斷器、避雷器等設備應定期進行試驗，試驗不合格的堅決不用，立即更換。

（3）重要設備定期檢查。對配電變壓器等重要設備定期進行檢查，不符合運行要求的應及時進行維修或更換。

（4）分支線路上加裝斷路器。此項措施可以在故障時縮小故障范圍，減少停電面積和時間，也有利于快速查找故障點。

6、結束語

10kV 配電線路是目前我國電力系統(tǒng)中的一項重要組成環(huán)節(jié)，同時，也是輸送電能的主要渠道，其能否正常運行，與廣大用電居民以及供電企業(yè)的利益有著直接關聯(lián)，希望通過以上方式能夠對10 kV供電線路的單相接地故障問題起到良好的改善作用，并從根源上預防此類問題再次發(fā)生。

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