10kV配电线路单相接地故障及改进

10kV配电线路单相接地故障及改进
摘要】：伴随供电形式的不断转变，使得对配电线路故障的分析与处理工作得
到了进一步加强，从而使配电线路可以更加安全、可靠地供电。

然而在新型供电
方式条件下，也无法避免单相接地故障的发生，特别是处于较恶劣环境下故障更
是频发，对人们的稳定安全用电造成了直接影响。

所以，文章首先分析了10kV
配电线路发生单相接地故障所产生的影响和危害，进而提出了相应的有效改进措施，从而最终保证10kV配电线路可以稳定、安全、经济的运行。

【关键词】：10kV配电线路；单相接地故障；改进措施
0、引言
随着人们生活质量的不断提升，极大促进了社会用电量的增加，这对我国
10kV配电线路运行的稳定和安全提出了更高要求。

同时，随电网改造的逐步深人，使得10kV配电网基本上由以往的两线一地供电方式被改造成小电流接地的三相
三线供电形式，从而使线路绝缘水平得以显著增强，并大大降低了跳闸率，同时
使供电的可靠性得到了大幅提升，降低了线损，效益显著。

1、10kV配电线路发生单相接地故障时的现象与类型分析
1.1 配电线路发生单相接地故障现象分析
一般情况而言，10kV配电网发生单相接地故障之时，通常会有以下几个现象：首先，变电站中绝缘监测设备会出现接地报警相应信号，且若配电线路发生弧光
接地状况，并超出规定电压，则将会致使未有故障发生的电压提升，电压表指针
将指向表头，甚者将烧断电压互感器的熔断器；其次，接地故障发生时，其相电
压将降低或为零值，并且会出现两相电压高过相电压或接近于线电压的状况。

若
接地相电压的指示针较为稳定，则表明线路稳定接地；而若电压表的指针发生来
回摆动等情况，则说明线路处在间接性接地的状态。

1.2 配电线路的单相接地故障类型分析
10kV配电网主要的单相接地故障分成稳定接地与间接性接地这两种类型。

对
于稳定接地，其主要包含完全接地与非完全接地这两种类型。

其中，完全接地是
指金属性接地，若发生完全接地，则故障相电压将变为零，而未发生故障相电压
将转变成线电压；对于非完全接地，其是指非金属性的接地状况，即运用电弧接
地或高电阻接地的方式，若发生非完全接地，则故障相电压将会降低，但不会降
低至零，而未发生故障电压将升高，并超过相电压，但不会高于线电压。

间接性
接地现象出现时，其接地点电弧将发生间歇性重燃和熄灭状况，会造成电网运行
状态产生瞬间变化，促使电磁能振荡加强。

2、单相接地故障产生的危害与影响分析
2.1 对变电设施的危害
当10kV配电线路出现单相接地问题后，其变电站上10kV母线的电压互感设
备会检测出零序电流现象，并于开口处三角形上引发零序电压，并且使电压互感
设备铁芯发生饱和，增大了励磁电流，若长时期运行，则将使电压互感器烧毁从
而引起设备损坏及大范围停电等事故。

发生单相接地故障后，也有可能引起谐振
过电压的出现。

超出正常电压几倍的谐振电压，会对变电设备绝缘子造成威胁，
严重时将会击穿变电设施的绝缘装置，从而引起更大的事故。

2.2 对配电设施的危害
发生单相接地故障后，可能会引发间接性弧光接地等状况，并致使谐振过电
压的产生，从而使线路上绝缘子被进一步击穿，引起重大短路事故出现，并且也
可能会烧毁配变器，烧毁、击穿线路上的熔断器、避雷器绝缘，进而可能引起电
气火灾重大事故。

此外，对区域内电网也将造成危害。

当单相接地故障较严重时，可能会破坏区域内的电网稳定，从而引起重大事故。

2.3 对人员安全的危害
导线落地也属于一种单相接地的故障类型，若配电线路没有停运，则会对线
路的巡视人员及行人（尤其在夜间），将可能造成跨步电压以致电击事故的发生，从而对人员安全造成威胁。

2.4 对可靠供电的影响
单相接地故障发生后，首先会开展人工选线工作，将会停止对未出现单相接
地问题的配电网络进行供电，从而对供电的可靠性产生影响；其次，对于配电线
路出现单相接地的将会停止其运行，在查找故障及消除故障过程中，用户的正常
用电将无法得到保障，尤其在大风、雪、雨等恶劣条件下，以及在林区、山区等
复杂地区内，和夜间等不利于故障查找与消除的条件下，将会引起大面积、长时
间停电，从而对供电得可靠性造成重大影响。

2.5 对供电量产生影响
当单相接地故障发生后，因需要对故障进行查找与消除，则必然会停止故障
线路的运行，进而会造成大面积、长时间停电，并使供电量减少。

据不完全数据
统计，因配电线路出现单相接地等故障，每年会减少供电约十几万千瓦时，对供
电企业经济效益和供电量指标造成了严重影响。

3、10kV配电线路其单相接地故障的改进措施
3.1 对于外力破坏所引起的单相接地故障改进措施
这里的外力破坏指的主要为意外的伐木、施工误碰线路或汽车碰撞等。

为避
免此类破坏引发的单相接地等故障，需相关部门必须做好电力设施保护相关法律
法规的宣传，从而使周围人可以树立保护意识，对电力设施破坏行为必须进行严惩。

对于一些道路交叉路口及弯道处等特殊交通点，应设置提醒标志用以警示行
人及车辆以防止对电力装置发生碰撞。

同时，在工程的施工现场也应设置提醒标志，用来警示工人对电力线路进行保护。

3.2 对击穿避雷器、熔断器所引发的单相接地改进措施
为尽可能防止击穿避雷器、熔断器现象的出现，其基本措施为选择具有更好
性能的避雷器和熔断器，对于使用中不合格的熔断器与避雷器要及时替换。

此外，在装设避雷器时还要做到严格规范，其上部接相线必须利用线夹牢牢固定，其下
部需要三相短路并接地。

同时，在避雷器运行时，还需做好定时定期的巡视和检查，主要的巡视检查内容包含避雷器表面是否出现闪络痕迹，瓷套管是否破损，
接地和引线是否稳固等。

另外，雷击穿绝缘子引发的单相接地问题是不易于通过
观察而能看出的，所以，为避免因绝缘子被击穿而引起单相接地故障的发生，则
必须于日常巡视时给予格外重视，特别是在检测配电线路过程中，要及时对绝缘
子的表面污秽进行清理，以降低产生污闪的可能。

3.3 导线脱落致使发生单相接地的改进措施
导线出现脱落，主要包含导线与设备间脱落与导线与绝缘子间脱落等。

该脱
落状况大多是因在线路长期运行中，导线出现了摆动、互相摩擦、闪络及热胀冷
缩等状况，受这些因素的影响，致使导线脱落而发生接地。

为尽可能防止此类现
象造成的单相接地，其主要是利用线鼻、扎线或线夹把导线进行紧紧固定，并通
过螺栓对绝缘子拧紧固定。

3.4 对鸟巢、树木等引发的单相接地故障改进措施
破坏配电线路的正常运行，还包含一些鸟巢、树木等因素。

比如：在较多靠近树木的位置处，大风天气会吹断或吹倒树木，使树木压到线路上，致使线路中断出现单相接地。

此外，鸟巢较大时也会对线路形成重压，造成线路单相接地。

要避免这一外力给配电线路造成的破坏行为，政府部门需通过法律规定方式对线路进行保护，比如：在配电线路周围要禁止种植较多树木，且巡视人员应定期清理鸟巢等。

3.5 注重新技术与新设备的使用
变电所中，可装设小电流接地的自动选线设备，并在变电所的配线出口位置处安装上信号源，建立起单相接地故障的检测体系；对于配电线路和变台，要选用氧化锌型避雷器，其具有限雷电电压和耐雷击、绝缘击穿率低及运行稳定等优点；在电力线路和系统中安装上全功能的故障指示仪器，其可对故障位置进行准确判断，进而使故障点的检查效率得以提高，从而保证供电的可靠性和安全性。

4、结论
在10kV配电线路中，单相接地为配网中故障发生较多的一类，此类故障严重影响了变电设备与配电网的稳定、安全运行，因此，在实践中必须要总结经验做好相应的改进措施，并积极运用新设备、新技术，以防止单相接地等故障的出现。

【参考文献】
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[2] 丘忠. 10kV配电线路单相接地故障分析及解决措施研究[J]. 中国高新技术企业. 2014(24)
[3] 田洪岩. 10kV配电线路单相接地故障[J]. 农林电气化. 2013(07)。