李東兵

【摘 ?要】電力線路接地故障是電網(wǎng)最突出的、最頻發(fā)的設(shè)備故障，也是影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要問(wèn)題。線路發(fā)生故障時(shí)必須及時(shí)處理，否則將嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。線路接地故障查找和處理起來(lái)也比較困難，如果線路長(zhǎng)時(shí)間接地運(yùn)行，可能燒毀變電站一次側(cè)保險(xiǎn)絲，引起值班人員拉閘停電，導(dǎo)致電力線路停電，更嚴(yán)重的是在接地運(yùn)行中可能引發(fā)人身事故。因此正確而迅速的分析查找并及時(shí)處理接地故障是電力運(yùn)行維護(hù)人員的主要安全職責(zé)。

【關(guān)鍵詞】電力線路;接地;分析;判斷;處理

1、接地故障的特征及原因

1.1接地故障的特征

接地故障指導(dǎo)體與大地的意外連接而造成的電力設(shè)備故障，共分為三種情況：利用電力線路所設(shè)置的過(guò)電流保護(hù)兼作接地故障保護(hù);利用零序電流來(lái)實(shí)現(xiàn)接地故障保護(hù);利用剩余電流實(shí)現(xiàn)接地故障保護(hù)。電力線路單相接地運(yùn)行時(shí)間不得超過(guò)2h，這主要是受電壓互感器和消弧線圈帶接地允許運(yùn)行時(shí)間的限制，不同線路不同相接地，則會(huì)形成相間接地短路，造成出線斷路器或母線斷路器跳閘的事故。當(dāng)發(fā)生一相（如A相）不完全接地時(shí)，即通過(guò)高電阻或電弧接地，這時(shí)故障相的電壓降低，非故障相的電壓升高，它們大于相電壓，但達(dá)不到線電壓。電壓互感器開(kāi)口三角處的電壓達(dá)到整定值，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出接地信號(hào)。如果發(fā)生A相完全接地，則故障相的電壓降到零，非故障相的電壓升高到線電壓，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出接地信號(hào)。

1.2發(fā)生接地故障的原因

接地故障主要有避雷器斷線落地或搭在橫擔(dān)上;導(dǎo)線在絕緣子中綁扎或固定不牢，脫落到橫擔(dān)或地上;導(dǎo)線因風(fēng)力過(guò)大，與變電站距離過(guò)近;配電變壓器高壓引下線斷線;配電變壓器臺(tái)上的變壓器或熔斷器絕緣擊穿;配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地;絕緣子擊穿;線路上的分支熔斷器絕緣擊穿;同桿架設(shè)導(dǎo)線上層橫擔(dān)的拉線一端脫落，搭在下排導(dǎo)線上;線路落雷;樹(shù)木短接;鳥(niǎo)害;飄浮物等原因。

2、接地故障的危害及風(fēng)險(xiǎn)

2.1 對(duì)變電設(shè)備的危害

電力線路在出現(xiàn)單相接地故障后，變電所母線上的電壓互感器檢測(cè)不到電流，則是會(huì)在開(kāi)口三角形上產(chǎn)生零序電壓、電流增加等，如果運(yùn)行的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)導(dǎo)致電壓互感器的損壞。接地故障后，也有可能會(huì)出現(xiàn)諧振過(guò)電壓的情況。諧振過(guò)電壓是正常電壓的幾倍大小，因此嚴(yán)重的話會(huì)對(duì)變電設(shè)備的絕緣保護(hù)裝置產(chǎn)生危害，造成變電設(shè)備絕緣部分的擊穿，從而導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。

2.2 對(duì)配電設(shè)備的危害

單相接地故障還有可能會(huì)導(dǎo)致間斷的弧光接地現(xiàn)象，同時(shí)諧振過(guò)電壓會(huì)擊穿絕緣保護(hù)層，產(chǎn)生線路的短路事故，出現(xiàn)配電變壓器燒毀的事故，使線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀，也可能發(fā)生建筑物火災(zāi)事故。

2.3 對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的危害及供電可靠性的影響

電力線路中的接電故障，其中的配電線路中接地會(huì)產(chǎn)生大量的大地放電現(xiàn)象，這種大量的放電屬于一種直接的電能損耗，暫停對(duì)其他用戶的正常供電，這對(duì)供電企業(yè)來(lái)說(shuō)，會(huì)直接影響其供電的可靠性。嚴(yán)重的接地故障，造成長(zhǎng)時(shí)間、大面積停電，可能破壞區(qū)域電網(wǎng)的穩(wěn)定，造成更大事故。

2.4 對(duì)人畜的危害

像導(dǎo)線落地這種類型的單相接地故障，一旦出現(xiàn)配電線路持續(xù)工作的情況，同配電設(shè)備近距離的行人以及線路的檢查人員，極有可能發(fā)生跨步電壓產(chǎn)生的電擊事故，還有可能會(huì)發(fā)生牲畜被電擊的事故。

2.5 造成電量的損失

電力線路接地過(guò)程中，平均的接地電流處于6到10A之間，根據(jù)現(xiàn)今的電力水準(zhǔn)計(jì)算，會(huì)產(chǎn)生約34560kVH的電能浪費(fèi)。

3.接地故障分析判斷和處理方法

3.1用對(duì)比法判斷

在同一個(gè)電氣系統(tǒng)中，如幾組電壓互感器同時(shí)出現(xiàn)接地信號(hào)，絕緣監(jiān)視對(duì)地電壓均發(fā)生相同的變化，且線電壓不變，則應(yīng)判斷為接地。而電壓互感器一相高壓熔斷器熔斷，雖報(bào)出接地信號(hào)，但其對(duì)地電壓一相降低，另二相不會(huì)升高，線電壓指示則會(huì)降低。將母線分段運(yùn)行，并列運(yùn)行的變壓器分列運(yùn)行，以判定單相接地區(qū)域。

3.2推拉法判斷

由線路運(yùn)行人員對(duì)線路分?jǐn)帱c(diǎn)的開(kāi)關(guān)或斷路器進(jìn)行開(kāi)斷操作，根據(jù)操作前后線路接地是否消失來(lái)確定接地點(diǎn)所在的范圍。采取轉(zhuǎn)移負(fù)荷，改變供電方式來(lái)尋找接地故障點(diǎn)。采用一拉一合的方式進(jìn)行試?yán)瓕ふ夜收宵c(diǎn)，當(dāng)拉開(kāi)某條線路斷路器接地現(xiàn)象消失，便可判斷它為故障線路，并馬上匯報(bào)當(dāng)值調(diào)度員聽(tīng)候處理，同時(shí)對(duì)故障線路的斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、穿墻套管等設(shè)備做進(jìn)一步檢查。

3.3絕緣搖測(cè)判斷法

線路整體絕緣搖測(cè)法實(shí)施前應(yīng)首先采取安全措施，確保無(wú)向試驗(yàn)線路倒送電的可能性，特別是在工作線路兩端不能掛短路接地線的情況下保證人身安全。在線路的最大分段點(diǎn)兩側(cè)斷路絲具上、下樁頭處分別搖測(cè)絕緣電阻值。將搖測(cè)點(diǎn)兩側(cè)絕緣值進(jìn)行比較，較低的一側(cè)應(yīng)為故障段。在判斷故障段的故障相前，應(yīng)確保線路配電變壓器和電容器均被可靠斷開(kāi)，否則，絕緣搖表分別搖測(cè)的三相絕緣值其實(shí)是三相相通時(shí)的絕緣值，比真正的單相絕緣值要小許多。由于在正常情況下同一側(cè)A、B、C三相的絕緣值大體相同，所以搖測(cè)后將所有搖測(cè)故障段的三相絕緣值進(jìn)行比較，絕緣值最低的一相應(yīng)為故障相。按此法依次縮小范圍查找故障段，直至找到故障點(diǎn)。由于每次可將故障范圍大致縮小1.2，故一般5次以內(nèi)即可將故障范圍縮小到線路總長(zhǎng)的1.32長(zhǎng)度，大致可以找到故障點(diǎn)。

3.4 真假接地的判斷

電壓互感器一相高壓熔斷器熔斷，發(fā)出接地信號(hào)。發(fā)生接地故障時(shí)，故障相對(duì)地電壓降低，另兩相升高，線電壓不變。而高壓熔斷器一相熔斷時(shí)，對(duì)地電壓一相降低，另兩相不會(huì)升高，線電壓則會(huì)降低。系統(tǒng)中三相參數(shù)不對(duì)稱，消弧線圈的補(bǔ)償度調(diào)整不當(dāng)，倒運(yùn)行方式時(shí)，會(huì)發(fā)出接地信號(hào)。

3.5預(yù)防接地故障方法

對(duì)電力線路定期進(jìn)行巡視，主要檢查導(dǎo)線與樹(shù)木、建筑物的距離，電桿頂端是否有鳥(niǎo)窩，導(dǎo)線在絕緣子中的綁扎或固定是否牢固，絕緣子固定螺栓是否松脫，橫擔(dān)、拉線螺栓是否松脫，拉線是否斷裂或破股，導(dǎo)線弧垂是否過(guò)大或過(guò)小等。對(duì)配電線路上的絕緣子、分支熔斷器、避雷器等設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行絕緣測(cè)試，不合格的應(yīng)及時(shí)更換。對(duì)配電變壓器定期進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)不合格的配電變壓器進(jìn)行維修或更換。

3.6處理故障時(shí)的要求

尋找和處理接地故障時(shí)，應(yīng)作好安全措施，保證人身安全。當(dāng)設(shè)備發(fā)生接地時(shí)，室內(nèi)不得接近故障點(diǎn)4m以內(nèi)，室外不得接近故障點(diǎn)8m以內(nèi)，進(jìn)入上述范圍的工作人員必須穿絕緣靴，戴絕緣手套，使用專用工具。在尋找接地故障時(shí)，應(yīng)先試?yán)€路長(zhǎng)、分支多、歷次故障多和負(fù)荷輕以及用電性質(zhì)次要的線路，然后試?yán)€路短、負(fù)荷重、分支少、用點(diǎn)性質(zhì)重要的線路。若電壓互感器高壓熔斷件熔斷，不得用普通熔斷件代替。必須用額定電流為0.5A裝填有石英砂的瓷管熔斷器，這種熔斷器有良好的滅弧性能和較大的斷流容量，具有限制短路電流的作用，當(dāng)拉開(kāi)某條線路的斷路器，接地現(xiàn)象消失，便可判斷它為故障線路。

結(jié)束語(yǔ)

線路接地故障在電力系統(tǒng)故障中占有很大的比例，線路接地故障的原因較為復(fù)雜，對(duì)其的預(yù)防是長(zhǎng)期且重要的任務(wù)。要徹底解決電力線路常見(jiàn)故障，首先要了解線路故障類型及故障產(chǎn)生的原因，這樣在故障處理過(guò)程中才能夠有針對(duì)性的進(jìn)行檢修，大大提高故障處理效率，減少電力線路接地的事故，能夠保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全、可靠，介紹了處理方法，并對(duì)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行闡述，為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員正確判斷和分析事故原因提供了借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 古淼林 10KV配電線路接地故障原因及有效預(yù)防措施[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)（學(xué)術(shù)版），2011（03）

[2] 洪建林 電力線路單相接地故障分析與處理辦法[J].大科技：科技天地，2011（14）

[3] 寧岐 架空線路及設(shè)備典型故障診斷？處理·預(yù)防[M]北京：中國(guó)水利水電出版社，2011

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)寧市任城區(qū)供電公司）