10kV配电网单相接地故障处理措施

10kV配电网单相接地故障处理措施

笔者在此列举了广东省某供电所，并与自己的工作经验相结合起来，就配电网单相接地故障原因进行了探究，重点探索了接地故障对配电线路和设备带来的影响，还总结了一系列的预防故障的方法和举措，就增强配电网供电可靠性带来了深刻影响。

标签：配电网；单相接地；措施

一、引言

电力系统主要是有配电网构成的，可靠的供电系统对于增长地方经济和安定和平社会有重大影响。配电网直接与用户侧相通、工作氛围繁琐，导致故障多次发生。配电网工作人员面临着一个重要的困惑就是怎样避免故障的发生，保证可靠地供电系统。

二、配电网单相接地故障原因

2.1、外力因素造成的单相接地故障

由于l0kV配电线路直接与用户侧相通，因此经常出现交叉跨越的情况，工作氛围繁琐，外在原因导致配电网经常发生事故，主要有以下几个故障：

（1）很多线路都设置在公路两侧的，而且车辆很多，一些驾驶员不遵循交通规则，经常发生车辆撞上杆塔；

（2）随着城市建设改型的加速，同时改变三旧，源源不断的市政施工和基建项目出现，地面上的挖掘导致地下铺设的10kV电缆受损，施工机械损坏线路带电的地方；

（3）一些犯罪分子因小利而不顾危险偷窃损坏电力设备，导致接地故障；

（4）导线上挂着一些掉落的风筝、塑料布或者彩带等不明物。

2.2、配电设备因素造成的接地故障

主要有以下方面：

（1）配电变压器高压导致下线断线；

（2）配电变压器高压绕组单相绝缘击通或者接地；

（3）老旧的产气式高压柜使用时间过长，“五防”功能欠缺，设备内绝缘老

旧，较差的工作氛围导致接地故障。从而得出结论，根据某供电所2011年至2013年配电网接地故障的数据，可得下表1：

由上表可得，导致配电网单相接地故障的因素有自然灾害、设备原因、用户原因和外力因素。

三、单相接地故障的影响和危害

目前，我国10kV配电网中性点的运行方式普遍采用不接地或经消弧线圈接地接地方式。在中性点不接地三相系统中，当由于绝缘损坏等原因发生单性接地故障时，情况将发生明显变化。根据接地情况不同我们可以将其分为两类：一类是完全接地；另一类是不完全接地。

（1）完全接地故障

如图1，当A相发生完全单相接地时，A相对地电压为0，此时中性点出现偏移，电压不再为零，偏移电压为- Ua，由此我们作出相电压相量图如图1（b）。发生单相接地后接地相的相电压降为0，而未接地相的相电压升高了√3倍。

（2）不完全接地故障

当发生不完全接地时，当C相经过渡电阻Rf接地时，忽略线路自身阻抗，并假设各相对地电容相等如图2（a），则各相对地导纳为

（1）

此时中性点发生偏移，偏移电压为

（2）

当系统的运行方式一定时，电容C值不变，因此中性点的偏移电压只和过渡电阻Rf有关。

由式（2）可以证明Ud0的变化轨迹是以故障相电压的幅值Ua为直径的右半圆，如图2（b）所示。

从向量图可以看出，接地相的对地电压不一定总是最低，当中性点偏移到d0点时但是不论A相在哪里发生故障接地，C 相对地电压都是最高的，在一定条件下|Udc|>|Udb|=|Uda|，其电压幅值有可能超过线电压幅值。由此我们也可以推理根据电压值判断接地相，一般接地相为最大电压相向下推一相。

由此可以看出不管发生的是完全接地还是不完全接地，非故障相电压将会升高√3倍，虽然实际我们的电网和设备是按照线电压设计，理论上满足绝缘要求，同时运行的变压器采用星形连接，未接地相电流通过中性点形成回路，对变

压器低压侧的用电设备没有太大影响。但是发生单相接地故障时某些情况下有可能超过线电压值，必然对在这个电压等级上运行的电气设备造成一定的损害。

单相接地会产生接地电流，当接地电流不大时，接地电流过零值电弧自行熄灭。如果接地电流大于30A，将产生稳定电弧，此电弧的大小与接地电流成正比，从而形成持续的电弧接地。高温的电弧可能损坏设备，甚至导致相间短路，尤其在电机或电器内部发生单相接地出现电弧时最危险，如果单相接地发生在森林还有可能引发火灾。

四、10KV 配电网单相接地故障的防范措施

4.1、加强线路巡视检查与试验的力度

主要检查电线和植物、建筑物之间的距离是否科学合理，电杆是否有鸟巢与生活废弃物，导线是否存在脱落、松动等情况；对10kV 配电线路中的变压器和绝缘子和避雷装置等进行定期的测试，尽量做到及时发现安全隐患并按时维修和更换。

4.2、安装相应的支路熔断器

通过安装相应的支路熔断器，不仅可以缩小接地故障问题的范围，而且还可以减少停电区域的面积与节省停电整修的时间；使用耐电压等级更高的绝缘子，进而提升配电网络的绝缘强度；在变电站的出线处安装信号源，在配电线路中安装单相接地故障的指示器，并且能更加快速的找到故障点的位置。

4.3、借助消弧线圈

自动调谐接地选线装置的消弧线圈，使接地选线装置实时并准确的进行对地电容变化的监测，进而可以迅速的解决配电线路单相接地故障。

下面简单介绍一下消弧线圈的工作原理：

由图1知：电流I和电容性电流IC以及电感性电流IL组成了接地弧道，消弧线圈中流经接地弧道的IL可以抵消流入该处的IC，因而使接地的电流极大程度的减弱。这就可以使接地电弧能够自动的操作熄灭的工作，进而降低了单相接地造成的两相短路的概率。如图2所示，人为的构造了系统的中性点并接入了消弧线圈，即在10kv 配电线路的母线上接三相变压器，接地装置同电压互感器以及零序电流感应设备等进行配合的使用，不仅能及时、准确的找到单相接地故障发生的线路，还可以减少停电的时间，提高了配电线路的供电可靠性，防止故障变大。

应用新技术和新设备。第一，自动接地选线装置能够自动的选择出单相接地故障的配电线路，并且时间较短，精确度高，提高供电的可靠性，防止单相接地故障的扩大。但是要注意该装置與零序电流感应器的配合使用，否则的话就不能