10kV配電線路單相接地故障檢測及處理技術(shù)

呂嘉誠 曲先民 章烈旺 潘傳濤

（國網(wǎng)安徽省電力公司鳳陽縣供電公司 安徽鳳陽縣 233100）

10kV配電線路單相接地故障檢測及處理技術(shù)

呂嘉誠 曲先民 章烈旺 潘傳濤

（國網(wǎng)安徽省電力公司鳳陽縣供電公司 安徽鳳陽縣 233100）

在我國城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村中，10kV線路的運用十分普遍，但由于受到電網(wǎng)負荷變化、天氣等因素的影響，極容易引發(fā)故障，直接影響著人們用電的安全性與穩(wěn)定性，其中，最為直接的故障原因在于單向接地因素的影響。對此，本文首先分析了10kV配電線路單相接地故障類型與檢測，其次對10kV配電線路單相接地故障產(chǎn)生的原因進行了相應(yīng)的闡述，最后探討了10kV配電線路單相接地故障的防治方法。

10kV；配電線路；單相接地；故障檢測；處理技術(shù)

1 引言

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們的生活水平逐步提高，用電量隨之增加，對10kV配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提出了更高的要求。10kV配電線路目前已在我國城市與農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造工程中獲得了廣泛的應(yīng)用，提升了配電線路的絕緣性與供電的可靠性，且降低了線路損耗率與跳閘次數(shù)，但因受到惡劣天氣環(huán)境的影響，極容易誘發(fā)單向接地故障，嚴重影響變電設(shè)備與配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

2 10kV配電線路單相接地故障類型與檢測

2.1 10kV配電線路單相接地故障類型

①穩(wěn)定接地，即為完全接地與不完全接地。其中，完全接地即為金屬性接地，如果發(fā)生了完全接地的情況，出現(xiàn)故障的相電壓為0，未發(fā)生故障的相電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榫€電壓。而對于不完全接地，主要指非金屬性基地，即為采用高電阻接地或是電弧接地的方法。若未發(fā)生不完全接地故障，有故障的相電壓會出現(xiàn)降低的情況，但不為0；而未出現(xiàn)故障的電壓會發(fā)生升高的情況，比相電壓高，但不會達到線電壓。②間歇性接地，一旦發(fā)生間歇性接地，則接地點的電弧便會出現(xiàn)間歇性重燃與熄滅現(xiàn)象，導(dǎo)致電壓運行狀態(tài)出現(xiàn)瞬間變化，增強電磁能的振蕩。

2.2 10kV配電線路單相接地故障的檢測

在10kV配電線路實際運行過程中，如果發(fā)生單相接地故障，可利用運行于變電站10kV母線上的互感器與10kV母線絕緣監(jiān)察裝置對接地故障進行檢測，然后發(fā)出接地信號，提示值班人員進行針對處理，經(jīng)過選線，確定發(fā)生單向接地故障的相別與配電線路，將其停運，之后匯報上級調(diào)度，由配電線路的運行維護人員處理故障。

3 10kV配電線路單相接地故障產(chǎn)生的原因

3.1 外力破壞

外力破壞主要包括以下幾類：①小動物的破壞，主要是指老鼠，占據(jù)著較多的比重。②塑料袋、風(fēng)箏等飄掛物與線路搭接引發(fā)故障。③鳥類對線路的破壞，為了盡量避免此類破壞，線路維護工作人員在實際工作中，應(yīng)增強對鳥類等小動物的防護，可在線路上添加一些絕緣護套，以預(yù)防此類事故的發(fā)生。

3.2 導(dǎo)線因素

通常情況下，如果導(dǎo)線附近障礙物的清除工作不徹底或是選擇的位置不空曠，較容易導(dǎo)致樹木或建筑物與導(dǎo)線的距離較靠近，導(dǎo)線上排的橫擔(dān)拉線一頭固定不緊，搭落在下層的導(dǎo)線上。此類故障易發(fā)現(xiàn)與查找，所以，巡查哦人員在進行日常巡視工作時，需多注意此項內(nèi)容，積極采取有效的解決措施。

3.3 線路絕緣擊穿

潮濕天氣與臟污環(huán)境下，較容易導(dǎo)致線路上的倒閘、開關(guān)與絕緣子等被擊穿。為了避免此類故障的發(fā)生，線路巡視人員在進行日常巡視工作時，需詳細檢查線路，并且還應(yīng)通過分段搖絕緣等檢測方法，及時發(fā)現(xiàn)擊穿放電的位置。

3.4 配電變壓器高壓引線導(dǎo)致的斷線故障

對于配電線路中所采用的配電變壓器，一旦發(fā)生擊穿高壓繞組單相絕緣，便會引發(fā)故障，且配電變壓器的10kV熔斷器或避雷器也會被擊穿。一般情況下，10kV配電網(wǎng)中較容易出現(xiàn)跌落式熔斷器保險、配變引線等情況，在長期使用或不良環(huán)境的影響下，會加快其老化的速度，進而誘發(fā)燒斷搭接橫擔(dān)的故障。對此，在日常檢查工作中，維護人員應(yīng)仔細查勘，及時更換已發(fā)生老化的跌落式熔斷器保險與配變引線等。

4 10kV配電線路單相接地故障的防治方法

4.1 對由小動物導(dǎo)致的單相接地故障的防治

對于由小動物導(dǎo)致的單相接地故障，主要原因在于：①裸露在戶外的設(shè)備較容易被老鼠等爬上觸碰短接，進而誘發(fā)接地故障。②室內(nèi)配電房孔洞未完全塞住，老鼠等動物較容易爬入帶電設(shè)備，進而誘發(fā)接地故障。對此，針對線路戶外設(shè)備，應(yīng)加裝絕緣護套等防護裝置，且還需要在老鼠等容易爬上的桿塔上加裝防鼠罩等，以進行有效的防治。此外，對于室內(nèi)設(shè)備，可通過土建封堵孔洞、在電房通風(fēng)孔加裝鐵紗網(wǎng)等方法進行有效的防治，以有效控制因小動物引發(fā)的單相接地故障。

4.2 對由外力破壞導(dǎo)致的單相接地故障的防治

外力破壞主要包括意外的汽車碰撞、伐木等，對此，相關(guān)部門應(yīng)真正落實保護電力設(shè)施的法律法規(guī)的宣傳工作，使得附近的人員都能夠樹立保護線路的意識，且還要嚴厲懲罰破壞電力設(shè)施的行為。此外，在部分道路的彎道部位、交叉路口等交通特殊點，應(yīng)設(shè)置明顯的警示標志，以提醒行人車輛避免碰撞電力設(shè)施。在工程施工現(xiàn)場，也需要設(shè)置顯著的警示標志，提醒工作人員保護電力線路。

4.3 對由樹木、鳥巢等導(dǎo)致的單相接地故障的防治

在配電線路正常運行過程中，樹木與鳥巢等因素也會對線路造成破壞，例如在臨近樹木較多的地區(qū)，臺風(fēng)天氣吹倒、吹斷樹木，樹木便會壓在線路上，導(dǎo)致線路中斷接地。此外，鳥巢如果過大，也會壓在線路上，誘發(fā)線路接地。為了避免此類外力因素破壞配電線路，政府部門應(yīng)在法律條文上明確規(guī)定對線路的保護，例如：禁止在輸電線路周圍種植過多的樹木，巡視人員應(yīng)定期清理鳥巢等。

4.4 對由避雷器擊穿導(dǎo)致的單相接地故障的防治

為了盡可能避免避雷器被擊穿情況的發(fā)生，首選需要選擇性能更加優(yōu)良的避雷器，在使用過程中，還應(yīng)及時更換不合格的避雷器。同時，對于避雷器的安裝，需嚴格按照相關(guān)規(guī)范進行，其上部的接相線應(yīng)通過線夾緊緊固定，下部要求三相短路且接地。此外，在避雷器日常運行階段，應(yīng)做好定期定時的檢查與巡視，主要查看避雷器表面的閃絡(luò)痕跡、瓷套管的破損、引線與接地等的穩(wěn)固性。

4.5 對由絕緣子擊穿導(dǎo)致的單相接地故障的防治

大多數(shù)情況下，由絕緣子被雷擊穿所引發(fā)的單相接地故障往往不容易通過觀察找出，所以，對于絕緣子擊穿導(dǎo)致的單相接地故障的防治，需要在日常巡視工作中高度注意，特別是在線路檢測時，必須及時清潔絕緣子表面的污穢，減少污閃發(fā)生幾率。

4.6 對由導(dǎo)線脫落導(dǎo)致的單相接地故障的防治

導(dǎo)線脫落主要包括導(dǎo)線與設(shè)備間的脫落、導(dǎo)線與絕緣子間的脫落等，此類脫落現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因在于線路長期運行過程中，由于受到導(dǎo)線導(dǎo)線擺動、熱脹冷縮、閃絡(luò)等因素的影響，使得導(dǎo)線脫落，進而誘發(fā)接地故障。為了盡可能避免此類故障導(dǎo)致的單向接地故障，應(yīng)采用線夾、線鼻或扎線固定導(dǎo)線，并擰緊固定絕緣子上的螺栓。此外，在日常維護保養(yǎng)工作中，還需重視線路的巡視與檢查，一旦發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，必須及時采取相應(yīng)的防治措施。

4.7 積極運用新技術(shù)、新設(shè)備

4.7.1 小電流接地自動選線裝置

通過加裝小電流接地自動選線裝置，可自動選擇已發(fā)生單相接地故障的線路，時間較短，準確率十分高，改變了傳統(tǒng)的人工選線方法，減少了非故障線路不必要的停電，提升了供電可靠性，避免故障進一步擴大。在實際應(yīng)用過程中，應(yīng)注意將此類裝置與各配出線間隔上的零序電流互感器配合使用，以確保作用的充分發(fā)揮。

4.7.2 單相接地故障檢測系統(tǒng)

將信號源加裝在變電站的配出線出口部位，并且將單相接地故障指示器配電線路的始端、中部與各分支部位三相導(dǎo)線上，以指示故障區(qū)段。通過此種方式，當(dāng)配電線路發(fā)生單相接地故障之后，便可根據(jù)指示器的顏色變化，快速確定故障范圍，快速找出故障點。當(dāng)前，此檢測系統(tǒng)已運用于部分線路上，可快速查找故障點，節(jié)省了查找故障的時間，提升了供電可靠性，增加了供電量，獲得了十分良好的效果。

4.7.3 全功能故障指示器

在電力系統(tǒng)與線路上安裝GZJC型系列故障指示器（圖1為故障指示器工作原理），可指示線路接地或是短路，是一種檢測裝置，此設(shè)備能夠準確指示故障點所在的區(qū)段與分支，縮短故障點查找時間，減少停電面積與售電量損失，提升供電可靠性。此外，其還能夠指示瞬時性接地故障，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患。

圖1 故障指示器工作原理

5 結(jié)語

綜上所述，10kV配電線路單相接地故障在很大程度上影響著電力系統(tǒng)、配電網(wǎng)與變電設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，對此，必須仔細分析單相接地故障發(fā)生的原因，快速檢測，落實相應(yīng)的防治措施，以有效降低單相接地故障發(fā)生幾率，提升配電網(wǎng)運行安全與質(zhì)量。

[1]龔聞緒.10kV配電網(wǎng)單相接地故障成因及排除方法[J].北京電力高等專科學(xué)校學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，28（9）：90～92.

[2]吳崇榮.10kV配電線路接地故障原因及有效預(yù)防控制[J].廣東科技，2010，19（12）：91～92.

[3]王亞平，任小虎.10kV配電網(wǎng)單相接地故障成因與排除方法分析[J].廣東科技，2013，22（10）：59.

TM862

A

1004-7344（2016）36-0121-02

2016-12-12

呂嘉誠（1992-），男，助理工程師，本科，主要從事配電線路工作。