浅谈10kV配电架空线路单相接地故障检测及处理方法

浅谈10kV配电架空线路单相接地故障检测及处理方法

发表时间：2017-08-08T15:53:04.330Z 来源：《电力设备》2017年第11期作者：张威刘子彦王兴宇

[导读] 摘要：10kV配电线路大量地应用在城镇和乡村，由于负荷变化、设备老化、天气变化等各种因素，故障发生率较高，直接影响用户供电，而最常见的还是因单相接地而引发的故障。

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摘要：10kV配电线路大量地应用在城镇和乡村，由于负荷变化、设备老化、天气变化等各种因素，故障发生率较高，直接影响用户供电，而最常见的还是因单相接地而引发的故障。为此，笔者详细阐述了10kV配电线路中单相接地的故障类型和产生原因，并论述了有关此类型故障的预防和处理措施。旨在为避免10kV配电线路的单相故障提供参考。

关键词：10kV线路；单相接地；故障原因；处理措施

引言

在我国电气企业目前的配电网系统中，10kV配电线路是实现电力流通的最后一个环节，具有电压较低、电容相应较低的特点。在配电网系统中，配电线路与地面形成单相连接，没有构成较为直接的回路，由此不对正常供电情况产生影响。但发生电压升高、雨水天气恶劣等情况，都会造成线路单相接地情况的发生，从而引起较大的接地故障，致使供电的不畅通，严重影响广大用户的用电情况。

1、单相接地故障类型

1.1 单相不断线接地故障

该故障主要表现为：故障相电压降低（不完全接地）或为零（完全接地也即金属性接地），另两相电压升高，大于相电压（不完全接地）或等于线电压（完全接地），稳定性接地时电压表指针变化较小，若电压指示变化频繁，则为间歇性接地。中性点经消弧线圈接地的系统，则可见消弧线圈动作，产生中性点电流。发生弧光接地时，可能还会产生弧光过电压，非故障相电压升高较大，甚至可能烧坏电压互感器。

1.2 单相断线电源侧接地故障

单相断线电源侧接地故障表现与单相不断线接地的故障表现基本一致。对断线侧之后的配电变压器的供电有较为严重的影响，断线点后的配电变压器可能转入较长时间的两相运行。

从上式可以看出，要减少负序电流，减小电流的不对称度，就要求变压器的零序阻抗最小，零序电流在变压器两侧能够流通。由于三相变压器一般都做成三铁芯柱式的两相运行，配电变压器的绕组接线为 Y/Y0，由零序电流所引起的磁通不能抵消，只能经过空气和外壳构成闭合回路，从而在变压器外壳上造成不可容许的过热。

1.3 单相断线负荷侧接地故障

由于是负荷侧接地，在系统变电站的绝缘监视指示变化很小，绝缘监视变化的原因是断线后的电容电流变化引起的。断线点后的线路与系统通过配变联系，其电容电流值减小为零，若断线后的线路所占配电系统线路总长度的比重较小，这种变化基本可以忽略。

2、单相接地故障发生的其他原因

10kV配电线路在实际运行中，通过归纳和总结，发生单相接地故障主要有以下几种原因：

1）导线接头断线落地或搭在横担上

2）导线在绝缘子中绑扎或固定不牢，脱落到横担或地上

3）导线风偏过大，与建筑物距离过小

4）拉线被盗后，落在导线上

5）配电变压器高压接头引下线断线

6）配电变压器台上的10kV避雷器或10kV熔断器绝缘击穿

7）配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地

8）绝缘子击穿

9）线路上的分支熔断器绝缘击穿

10）同杆架设导线上层横担的拉带一端脱落，搭在下排导线上

11）线路落雷，绝缘子污闪或被击穿

12）树木短接

13）鸟害

14）其它异物（如塑料布、铁丝、树枝等）等落在导线上

15）其它偶然或不明原因

在以上诸多种原因中，导线断线、异物搭接、绝缘子击穿和树木短接是发生配电线路单相接地故障最主要的原因，对近几年来单相接地故障原因统计，上述四种原因占总故障原因的85%以上。导线断线主要表现：一是，在导线接头处，接触不良，发热烧断。一是，导线在绝缘子中绑扎或固定不牢，脱落到横担或地上，另外就是导线经过其它施工地段（特别是放炮的地段）时，容易引起的断线。异物搭接是指其它物体在大风等条件下，搭落在导线上。绝缘子击穿主要是指绝缘子的污闪及雷击；而树木短接表现在树木直接穿过裸线及树枝落在线路上。

3、故障预防策略

3.1强化线路质量。10kV的配电线路管理部门必须针对该部门管理的线路，构筑完善的责任管理制度，通过考核、奖惩等方式，引导人员认真落实维护工作，且要求维护人员编订详细的线路维护计划，使其定期地对其负责的线路进行性能检测与评估。然后，组织技术人员根据维护人员作出的关于检测评估的详细报告，及时对陈旧、破损、不合格的线路进行更换，提升线路的质量，并且对违反规定进行设备安装与线路拉设的用户提出警告。

3.2加强线路巡视。线路管理人员必须严格按照工作规定，对其负责的线路进行周期、不定期、日常的巡视，查看线路中是否存与建筑

物距离过近、掉落、树木与鸟窝等外力重压问题，按计划检验导线绑扎的牢固性、横担与拉带的稳定性、拉线是否存在破股等问题，同时，尤其要依照计划做好对于线路的夜间巡视，与其他特殊的检验，以及时发现并排除各种故障。而且，线路负责人员还要主动与线路通道周围的林业部门、政府部门加强联系，引导群众对线路周围环境进行及时地清理。

3.3特殊季节维护。线路管理人员要结合线路单相接地故障的季节性发生的特点，及时做好特殊季节对于线路的维护。比如，在每年的雨季到来之前，管理管理人员必须做好对于变压器与避雷器等设备的耐压、电阻、防雷、防污等检验，并切实做好对于低劣保险丝的更换，尤其要配齐各种防雷设备，且及时更换不合格避雷设备，以保护线路免遭雷电袭击。

3.4强化宣传教育。配电线路管理部门要定期做好对于线路周围周围群众的宣传教育，以易懂的语言向群众解释诱发单相接地故障的原因，以及单相接地对群众的生存健康可能造成的威胁，引导群众配合做好对于线路的维护，或者通过进行图画宣传、视频播放等，使群众避免乱拉线路，或者向线路上搭设重物，并提醒群众阻止孩子在线路周围放风筝。

3.5做好系统优化。10kV线路的负责部门必须在当前时期，做好对于线路的优化改造，按照设计要求为线路装设消弧线圈，并且要为三角形接线设置存在接地功能的变压器，以使其与消弧线圈共同发挥作用，避免故障的发生。同时，技术人员还要采用专门的消谐器，消除铁磁谐振，并且着重加强对于线路的污秽等级划分管理，以切实保证线路的绝缘性。

4、故障应对策略

10kV配电线路的管理部门，必须应对单相接地故障的发生，做好预警系统，然后根据预警系统显示，或者是巡视人员的报告，及时组织人员对发生故障的线路进行排查检验，以逐步地缩小线路故障发生的范围，从而找到故障发生点，对其进行处理。具体来讲，其故障点的确定可以采取以不同的片区、路段以及设备检验的排除方法，也可以进行绝缘遥测或爬杆检查，在最短时间内找到并排除该故障。同时，管理部门也可以采取单相接地事故的专项检测系统，将故障指示器装置于线路的初始、中间以及分支部分的三相导线处，以指示器对故障的展示，来确定故障发生的范围，之后再采取排除法确定具体的故障点。

结束语

综上所述，配电线路发生接地故障是降低我国供电企业供电可靠性的一大主要因素，接地故障不仅会造成用户用电的不通畅和直接经济损失，同时也会引发一定的安全事故，造成我国供电企业电能的损耗，从一定程度上也会加剧我国的能源短缺问题。因此，加强线路单相接电故障的排查效率，提高故障排除能力，加强故障预防措施，促使接地故障的防患于未然，发生故障后的快速排查和排除，减少故障影响的时间和范围，这对加强我国供电企业供电可靠性、满足人们生活高质量需求具有重要意义。

参考文献：

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