关于10kV线路单相接地故障原因分析及处理措施分析

关于 10kV 线路单相接地故障原因分析

及处理措施分析

摘要：我国社会经济的迅速发展使国民用电需求不断增加，因而各类配电线路的架设也越来越多，为我国人民的生活带来了极大的便利。而配电系统中容易出现很多问题，单相接地故障是最容易且最多发的一种故障问题，其造成的危害也是非常严重的。本文旨在分析10kV配电线路中单相接地故障发生的原因以减少故障发生率，并探究相应的处理措施降低危害与各类资源的损耗。

关键词：10kV线路；单相接地故障；原因；处理措施

单相接地故障是指电力运输时某一单相与地面意外接触导致的故障，其产生原因有很多种，需要结合实地检测情况进行仔细分析才能对症下药的解决故障问题。当油田电网系统中10kV配电线路出现单相接地故障时，对油田的原油挖掘和提炼工作无疑会造成巨大的负面影响。

1.10kV配电线路单相接地故障原因分析

1.1避雷器被击穿

由于10kV配电线路覆盖面积比较广，很容易遭受雷击，长时间被雷击之后就会导致避雷器被击穿，或是防雷装置不够完善、抗雷水平较低等。避雷器被击穿可能出现两种状态，第一种是避雷器被击穿炸裂开，从外表上就能一眼看见；第二种是避雷器外部看上去完好，但内部被击穿并出现损坏，其底座会变黑，经测量后会发现避雷器本体升温[1]。

1.2绝缘子出现破损

由于在室外被雷电长期击打、绝缘子在施工安装时没有按照要求规范安装工艺或是其本身材料较为劣质等情况而导致绝缘子破裂，无法完全隔离导线，最终致使导线裸露在外形成单相接地，引发故障情况。

第一，如果是由于雷击使绝缘子破裂，一般是由于雷击损坏了伞裙，从而使导线直接搭挂在了杆塔上，发生线路单相接地的故障现象。

第二，绝缘子在安装施工时没有规范安装方式，横向或朝下安装以致于伞裙长期积水，在雨水和雷电的长期作用下使伞裙逐渐被损毁，最终致使单相接地故障的发生。绝缘子本身质量较差也会导致绝缘性能低，起不到绝缘作用[2]。

1.3导线脱离掉落

导线会由于两种情况脱离，第一种是由于导线与瓷瓶连接扎绑不牢固，使得导线没有固定在瓷瓶上；第二种是固定绝缘子的设施出于种种原因而产生了松动掉落，导线借由绝缘子来支撑，绝缘子松动掉落之后迫使导线跟随绝缘子一起掉落，最后引发单相接地故障。

1.4断线

单相接地故障发生的很多原因都是由于断线，这也是最容易产生危险的原因。发生断线情况的原因有很多种，大档距断线、引线被烧断、刀闸瓷瓶断裂等等。当导线的防震锤没有缠绕铝包带或是太短时，固定装置直接与导线产生的接触，然后在长期受风吹发生震动后，导线无法承受压力从而断线；防震锤滑落也会导致导线本身受力出现偏差，最终被防震锤磨断导线；或是导线本身质量出现问题，受力过重或焊接不稳固以致内部钢芯断裂，导线承受不了过大的压力而断线。油田电网系统的配电线路引线由于连接线夹在施工时质量不合格等导致持续性发热，长久之下烧断引线，被烧断的引线坠挂在杆塔上使线路单相接地，导致故障发生[3]。

1.5设备被击穿

配电变压器、高压计量等大型柱上设备在运行时出现故障，以致于被电击穿，这些设备由于只是单相被击穿，所以仍能持续运行，但同样会导致10kV配电线路出现单相接地故障。

1.6导线被异物挂住

负责人员没有加强对配电线路的维护，杆塔导线周围的树木没有及时做到修剪。由于大风、大雨等天气使一些异物被刮到导线上挂住，像是树枝等异物被挂住后破坏了三相系统的平衡，或是在春夏等季节树木生长速度快就容易触碰导线，最终引发单相接地故障。

2.单相接地故障的几种特征及危害

2.1不完全接地

配电线路的其中一相不直接接触到地面，出现故障的相就会降低电压但不为零，非故障相反而升高电压，会比相电压更高，但不会超过线电压。同时，PT设备的开口三角处达到一定电压数值就会启动继电器，发出线路接地的警告。

2.2完全接地

当配电线路的其中一相完全接触地面之后，出现故障相的电压会直接降为零，而没有故障的线路电压会拔高至380V电压。PT设备的开口三角处则显示电压数值为100V，并激发继电器，发出线路接地的警告［4］。

2.3当油田电网系统中的10kV配电线路发生单相接地后造成的危害

线路上非故障相电压升高之后会影响其他设备的正常运行，电流通过会击穿另一相的绝缘薄弱处，最后形成两相接地短路跳闸，设备也容易升温被烧毁。而反复的单相接地容易让配电系统无法稳定运输电力，电网运行在不断变化的情况下很容易停止运行，供电无法做到保障，尤其是在油田电网系统中，会瞬间停止器械运作，严重消耗投入成本，如果还有正在油田中作业的施工人员，停电甚至会危及工作人员的生命安全。

3.10kV配电线路出现单相接地故障的应对措施

10kV配电线路在发生单相接地故障时一定要及时寻找发生故障的线路并进行相应的处理，保障配电系统能平稳运行，减少资源损耗。

3.1科学处理单相接地的步骤方式

当接收到接地信号后，负责值班的工作人员需要马上通知相关部门，并对接地故障做好事件记录，同时配合调度去现场寻找接地故障的具体原因，按照故障发生原因进行相应的故障处理。在找寻故障点时首先仔细检查设备是否出现问题，如果没有问题，则顺着配电线路进行故障点寻找，寻找时利用排除法进行逐一排查，将单相接地的故障范围进行分段式的处理，尽量降低停电带来的油田开发成本投入。如果在资金充足的情况下，可以引进先进的技术和设施，例如在线路中安装10kV线路用户分界负荷开关，有效配合维修人员迅速寻找单相接地的故障点，还能断开接地故障线路，隔离接地的故障线路，减少线路运行安全事故的发生。

3.2处理单相接地故障时的注意事项

第一，在处理10kV配电线路单相接地故障时，维修人员应该规范做好安全保护措施，在保障生命安全的前提下进行维修施工作业。当设备出现接地故障时，在室内要远离故障点至少四米，在室外要远离故障点至少八米，施工人员需要佩戴好绝缘套装，规范使用专用的维修工具[5]。

第二，当现场没有安装接地选线装置，工作人员需要逐条试垃进行单相接地故障点寻找工作时，要考虑到用电情况，减少停电范围，降低停电所带来的影响，先尝试垃故障频繁线路，再按照线路较长、分支较多等线路情况进行试垃和检查。

4.如何有效防范单相接地故障的产生

10kV配电线路面积广泛，所以需要加强抗雷安装，如果配电线路安装地点为雷区，则需要改装抗雷性能更好的避雷器，合理降低避雷器与接地装置的接地电阻，并使用绝缘性能更好的绝缘装置。

在10kV线路安装过程中就应该提高安装质量，规范线路安装技术，监管人员应加强对施工线路的监督与检查，确保电网的架设工作质量合格。安装完成后要做好定期的维护工作，及时发现配电线路可能出现的问题以及线路周围可能导致的安全威胁，例如配电线路周围的树木修剪等等，有效保障配电线路通道的顺利使用。在变电站内就可以加装接地选线装置，安装分段式开关等等，还可以在