10kV配電線路單相接地故障及改進

摘要：伴隨供電形式的不斷轉變，使得對配電線路故障的分析與處理工作得到了進一步加強，從而使配電線路可以更加安全、可靠地供電。然而在新型供電方式條件下，也無法避免單相接地故障的發(fā)生，特別是處于較惡劣環(huán)境下故障更是頻發(fā)，對人們的穩(wěn)定安全用電造成了直接影響。所以，文章首先分析了10kV配電線路發(fā)生單相接地故障所產生的影響和危害，進而提出了相應的有效改進措施，從而最終保證10kV配電線路可以穩(wěn)定、安全、經濟的運行。

關鍵詞：10kV配電線路；單相接地故障；改進措施

引言

隨著人們生活質量的不斷提升，極大促進了社會用電量的增加，這對我國10kV配電線路運行的穩(wěn)定和安全提出了更高要求。同時，隨電網改造的逐步深人，使得10kV配電網基本上由以往的兩線一地供電方式被改造成小電流接地的三相三線供電形式，從而使線路絕緣水平得以顯著增強，并大大降低了跳閘率，同時使供電的可靠性得到了大幅提升，降低了線損，效益顯著。

1、10kV配電線路發(fā)生單相接地故障時的現象與類型分析

1.1 配電線路發(fā)生單相接地故障現象分析

一般情況而言，10kV配電網發(fā)生單相接地故障之時，通常會有以下幾個現象：首先，變電站中絕緣監(jiān)測設備會出現接地報警相應信號，且若配電線路發(fā)生弧光接地狀況，并超出規(guī)定電壓，則將會致使未有故障發(fā)生的電壓提升，電壓表指針將指向表頭，甚者將燒斷電壓互感器的熔斷器；其次，接地故障發(fā)生時，其相電壓將降低或為零值，并且會出現兩相電壓高過相電壓或接近于線電壓的狀況。若接地相電壓的指示針較為穩(wěn)定，則表明線路穩(wěn)定接地；而若電壓表的指針發(fā)生來回擺動等情況，則說明線路處在間接性接地的狀態(tài)。

1.2 配電線路的單相接地故障類型分析

10kV配電網主要的單相接地故障分成穩(wěn)定接地與間接性接地這兩種類型。對于穩(wěn)定接地，其主要包含完全接地與非完全接地這兩種類型。其中，完全接地是指金屬性接地，若發(fā)生完全接地，則故障相電壓將變?yōu)榱悖窗l(fā)生故障相電壓將轉變成線電壓；對于非完全接地，其是指非金屬性的接地狀況，即運用電弧接地或高電阻接地的方式，若發(fā)生非完全接地，則故障相電壓將會降低，但不會降低至零，而未發(fā)生故障電壓將升高，并超過相電壓，但不會高于線電壓。間接性接地現象出現時，其接地點電弧將發(fā)生間歇性重燃和熄滅狀況，會造成電網運行狀態(tài)產生瞬間變化，促使電磁能振蕩加強。

2、單相接地故障產生的危害與影響分析

2.1 對變電設施的危害

當10kV配電線路出現單相接地問題后，其變電站上10kV母線的電壓互感設備會檢測出零序電流現象，并于開口處三角形上引發(fā)零序電壓，并且使電壓互感設備鐵芯發(fā)生飽和，增大了勵磁電流，若長時期運行，則將使電壓互感器燒毀從而引起設備損壞及大范圍停電等事故。發(fā)生單相接地故障后，也有可能引起諧振過電壓的出現。超出正常電壓幾倍的諧振電壓，會對變電設備絕緣子造成威脅，嚴重時將會擊穿變電設施的絕緣裝置，從而引起更大的事故。

2.2 對配電設施的危害

發(fā)生單相接地故障后，可能會引發(fā)間接性弧光接地等狀況，并致使諧振過電壓的產生，從而使線路上絕緣子被進一步擊穿，引起重大短路事故出現，并且也可能會燒毀配變器，燒毀、擊穿線路上的熔斷器、避雷器絕緣，進而可能引起電氣火災重大事故。此外，對區(qū)域內電網也將造成危害。當單相接地故障較嚴重時，可能會破壞區(qū)域內的電網穩(wěn)定，從而引起重大事故。

2.3 對人員安全的危害

導線落地也屬于一種單相接地的故障類型，若配電線路沒有停運，則會對線路的巡視人員及行人（尤其在夜間），將可能造成跨步電壓以致電擊事故的發(fā)生，從而對人員安全造成威脅。

2.4 對可靠供電的影響

單相接地故障發(fā)生后，首先會開展人工選線工作，將會停止對未出現單相接地問題的配電網絡進行供電，從而對供電的可靠性產生影響；其次，對于配電線路出現單相接地的將會停止其運行，在查找故障及消除故障過程中，用戶的正常用電將無法得到保障，尤其在大風、雪、雨等惡劣條件下，以及在林區(qū)、山區(qū)等復雜地區(qū)內，和夜間等不利于故障查找與消除的條件下，將會引起大面積、長時間停電，從而對供電得可靠性造成重大影響。

2.5 對供電量產生影響

當單相接地故障發(fā)生后，因需要對故障進行查找與消除，則必然會停止故障線路的運行，進而會造成大面積、長時間停電，并使供電量減少。據不完全數據統(tǒng)計，因配電線路出現單相接地等故障，每年會減少供電約十幾萬千瓦時，對供電企業(yè)經濟效益和供電量指標造成了嚴重影響。

3、10kV配電線路其單相接地故障的改進措施

3.1 對于外力破壞所引起的單相接地故障改進措施

這里的外力破壞指的主要為意外的伐木、施工誤碰線路或汽車碰撞等。為避免此類破壞引發(fā)的單相接地等故障，需相關部門必須做好電力設施保護相關法律法規(guī)的宣傳，從而使周圍人可以樹立保護意識，對電力設施破壞行為必須進行嚴懲。對于一些道路交叉路口及彎道處等特殊交通點，應設置提醒標志用以警示行人及車輛以防止對電力裝置發(fā)生碰撞。同時，在工程的施工現場也應設置提醒標志，用來警示工人對電力線路進行保護。

3.2 對擊穿避雷器、熔斷器所引發(fā)的單相接地改進措施

為盡可能防止擊穿避雷器、熔斷器現象的出現，其基本措施為選擇具有更好性能的避雷器和熔斷器，對于使用中不合格的熔斷器與避雷器要及時替換。此外，在裝設避雷器時還要做到嚴格規(guī)范，其上部接相線必須利用線夾牢牢固定，其下部需要三相短路并接地。同時，在避雷器運行時，還需做好定時定期的巡視和檢查，主要的巡視檢查內容包含避雷器表面是否出現閃絡痕跡，瓷套管是否破損，接地和引線是否穩(wěn)固等。另外，雷擊穿絕緣子引發(fā)的單相接地問題是不易于通過觀察而能看出的，所以，為避免因絕緣子被擊穿而引起單相接地故障的發(fā)生，則必須于日常巡視時給予格外重視，特別是在檢測配電線路過程中，要及時對絕緣子的表面污穢進行清理，以降低產生污閃的可能。

3.3 導線脫落致使發(fā)生單相接地的改進措施

導線出現脫落，主要包含導線與設備間脫落與導線與絕緣子間脫落等。該脫落狀況大多是因在線路長期運行中，導線出現了擺動、互相摩擦、閃絡及熱脹冷縮等狀況，受這些因素的影響，致使導線脫落而發(fā)生接地。為盡可能防止此類現象造成的單相接地，其主要是利用線鼻、扎線或線夾把導線進行緊緊固定，并通過螺栓對絕緣子擰緊固定。

3.4 對鳥巢、樹木等引發(fā)的單相接地故障改進措施

破壞配電線路的正常運行，還包含一些鳥巢、樹木等因素。比如：在較多靠近樹木的位置處，大風天氣會吹斷或吹倒樹木，使樹木壓到線路上，致使線路中斷出現單相接地。此外，鳥巢較大時也會對線路形成重壓，造成線路單相接地。要避免這一外力給配電線路造成的破壞行為，政府部門需通過法律規(guī)定方式對線路進行保護，比如：在配電線路周圍要禁止種植較多樹木，且巡視人員應定期清理鳥巢等。

3.5 注重新技術與新設備的使用

變電所中，可裝設小電流接地的自動選線設備，并在變電所的配線出口位置處安裝上信號源，建立起單相接地故障的檢測體系；對于配電線路和變臺，要選用氧化鋅型避雷器，其具有限雷電電壓和耐雷擊、絕緣擊穿率低及運行穩(wěn)定等優(yōu)點；在電力線路和系統(tǒng)中安裝上全功能的故障指示儀器，其可對故障位置進行準確判斷，進而使故障點的檢查效率得以提高，從而保證供電的可靠性和安全性。

4、結論

在10kV配電線路中，單相接地為配網中故障發(fā)生較多的一類，此類故障嚴重影響了變電設備與配電網的穩(wěn)定、安全運行，因此，在實踐中必須要總結經驗做好相應的改進措施，并積極運用新設備、新技術，以防止單相接地等故障的出現。

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