基于10kV電力系統(tǒng)相電壓變化與接地故障現(xiàn)象探討

金晶 蔡俊杰 潘兆杰

摘 要 在10kV的電力系統(tǒng)當(dāng)中，是一種中心點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)類型，為此系統(tǒng)當(dāng)中的相電壓依據(jù)接地不同而發(fā)生一定程度的變化，因此10kV線路當(dāng)中的接地同相電壓有著一定的內(nèi)在變化規(guī)律。本文主要針對出現(xiàn)的相電壓變化以及接地故障進(jìn)行分析，從而為相關(guān)領(lǐng)域的工作人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞 10kV電力系統(tǒng);相電壓;線電壓;接地故障;金屬性接地

前言

對于10kV電力系統(tǒng)當(dāng)中，經(jīng)常的會發(fā)生接地故障，并且在發(fā)生的過程中并沒有一個固定的模式，很多時候沒有一個良好的特征，這就導(dǎo)致了對工作人員的工作造成一定的影響，在進(jìn)行故障的排查以及分析的過程中造成不良的影響，導(dǎo)致在進(jìn)行故障排查的過程中容易缺乏安全性。

1 相電壓和線電壓

在10kV的電力系統(tǒng)當(dāng)中，其相電壓會與線電壓擁有著一定的關(guān)系，同時10kV的電力系統(tǒng)當(dāng)中，由于屬于中心點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)，為此在某一個相電線當(dāng)中，只能夠?qū)崿F(xiàn)短時間的接地，其時間在2小時以內(nèi)。并且10kV線路當(dāng)中，其輸電方式一般是三相三線制的。而在該電路下，其相電壓與線電壓可以形成以下的關(guān)系式：

U線=<！--[if gte vml 1]> <！[endif]--><！--[if ！vml]--><！--[endif]-->U相

2 10kV線路接地性質(zhì)同相電壓變化的關(guān)系

由于電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)性質(zhì)，就導(dǎo)致其線路當(dāng)中的相電壓能夠隨著接地的不同而發(fā)生變化。只有明確出其電路當(dāng)中接地同相電壓的變化規(guī)律，才可以對其電路當(dāng)中出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行分析，并為故障的排查提供幫助，明確出故障檢修的方向。在10kV電力系統(tǒng)當(dāng)中，存在著金屬性接地以及非金屬性接地形式。

2.1 金屬性接地形式同相電壓的變化

在這個金屬性接地的形勢下，其可以讓某一相利用金屬導(dǎo)體進(jìn)行直接連接到相應(yīng)的接地極金屬導(dǎo)體之上，進(jìn)而形成了簡述性的接地短路顯示。為此，在10kV電力線路當(dāng)中，其線路的一旦有一相金屬性接地之后，其接地的相為0V，這樣就會導(dǎo)致在其他的兩個相所存在的相電壓會升高<！--[if gte vml 1]> <！[endif]--><！--[if ！vml]--><！--[endif]-->左右，整合就使得將原本的6kV上升到了10kV之上。

2.2 非金屬性接地同相電壓的變化

對于非金屬性接地而言，其電力線路當(dāng)中的某一相并不是同接地極的金屬導(dǎo)體進(jìn)行直接的連接，而是采用了非金屬所具有的半導(dǎo)體性質(zhì)的物體同接地極進(jìn)行連接，或者其某一相能夠同大地進(jìn)行直接的相連。

因此當(dāng)10kV電力線路當(dāng)中的某一個相進(jìn)行非金屬性接地的時候，其接地箱的相電壓會在一定程度上降低，直到降至0值。而在其他的相位之間，存在的電壓會遠(yuǎn)高于6kV，而無限的接近于10kV。為此非金屬性接地的時候，其故障相和非故障相的相電壓表現(xiàn)的是一個變量，而接地相以及非接地線相的電壓，是能夠與接地所在的連接物質(zhì)，所具備的導(dǎo)電性能有著關(guān)聯(lián)性，為此這種非金屬物體當(dāng)中具有的半導(dǎo)體導(dǎo)電特點(diǎn)不同于接地相的電位差，其在導(dǎo)電率較小的時候，擁有的電位差便會較小，而具有較高導(dǎo)電率的時候，就會導(dǎo)致產(chǎn)生電位差較大。

3 現(xiàn)場接地故障的現(xiàn)象分析

3.1 金屬性接地的故障

在電力線路當(dāng)中的某一相，同接地鐵橫擔(dān)存在著金屬性的搭接，這樣的現(xiàn)象發(fā)生的時候，就會發(fā)生故障。例如當(dāng)電桿上的引線脫落到了沒有接地線的橫擔(dān)之上時，或者有鳥類在橫擔(dān)上利用鐵絲進(jìn)行搭窩的時候，就會導(dǎo)致某相線路出現(xiàn)短路。同時由于某相的絕緣瓷瓶發(fā)生損壞，就會導(dǎo)致線路上的導(dǎo)線，在固定螺栓或者橫擔(dān)的位置出現(xiàn)接地的情況發(fā)生。這樣的故障現(xiàn)象的時候，以上位置都是故障排查過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的對象。

同時在某相的電路上，其接入的電器元件一旦發(fā)生損壞，就會導(dǎo)致對地短路形成了金屬的接地故障發(fā)生。這樣的現(xiàn)象可能由于瓷瓶絕緣處，發(fā)生了嚴(yán)重的放電現(xiàn)象，從而導(dǎo)致線路當(dāng)中的某相造成的對地短路，這樣就形成了金屬性的接地故障發(fā)生。同時由于產(chǎn)生的電弧具有較強(qiáng)的導(dǎo)電性，為此需要電力部門在夜間的時候進(jìn)行定期巡檢;還有由于線路當(dāng)中采用的避雷器不符合標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致存在著較大的電流漏出，這就會讓線路當(dāng)中的某相有著過電壓的情況，一旦雷電感應(yīng)過電壓，或者由于不當(dāng)?shù)牟僮魇沟帽芾灼鞯膶?dǎo)通，就會使得該線路對地形成了金屬性的短路故障。

3.2 非金屬接地故障

所謂非金屬接地故障，就是指線路當(dāng)中的某一相，其帶電的導(dǎo)線能夠通過非金屬物質(zhì)，其包括半導(dǎo)體物質(zhì)與地線進(jìn)行了接觸，從而在某一相導(dǎo)電導(dǎo)線斷開之后，同大地進(jìn)行直接的接觸。這樣的現(xiàn)象一般會由于某相的導(dǎo)線，通過樹木等植物同大地相連，一般來說多發(fā)生于嚴(yán)重的自然災(zāi)害下，使得大樹倒在了電力線路當(dāng)中，進(jìn)而短時或者瞬間的同線路當(dāng)中的某一相發(fā)生了接觸，這樣就會短時或者瞬時的非金屬性接地故障。

同時某一相帶電導(dǎo)線也能夠通過動物對地進(jìn)行放電，這樣也會造成短時或者瞬時的非金屬性接地故障發(fā)生。例如由于大型的鳥類在電線之間飛行，或者一些小動物在變壓器當(dāng)中進(jìn)行取暖，都會造成嚴(yán)重的接地故障發(fā)生。甚至還有些情況下，帶電的導(dǎo)線能夠通過一些水泥電線桿上的橫擔(dān)，同電線桿當(dāng)中的鋼筋進(jìn)行連接，最終形成與大地的相連，這樣的形式也是發(fā)生非金屬接地故障的一種普遍現(xiàn)象，為此都需受到相關(guān)部門的重視。

4 結(jié)束語

綜上所述，在對基于10kV電力系統(tǒng)相電壓變化與接地故障現(xiàn)象進(jìn)行分析的過程中，首先明確了在10kV電力系統(tǒng)之中，會發(fā)生的相電壓變化，以此由于相電壓的變化導(dǎo)致的各種接地故障，為此需要進(jìn)行相關(guān)部門進(jìn)行有針對性的處理，使得提升10kV電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

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作者簡介

金晶（1992-），男，上海人;學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師;現(xiàn)就職單位：國網(wǎng)上海市電力公司金山供電公司，研究方向：電力系統(tǒng)運(yùn)維。