中低压配电系统单相接地故障及其保护分析
电力系统配电网中单相接地故障分析
电力系统配电网中单相接地故障分析【摘要】随着现代社会的不断发展，社会经济不断进步，人们的生产生活对各种能源提出更高的要求，特别是电能，在现代社会中，为满足人类社会对电能的需求，电力事业发生了迅速变化，配电网就是其中一项典型技术，本文主要分析了电力系统中，配电网单相接的故障，希望能够有所帮助。
【关键词】电力系统；配电网；单相接；故障形式；修护分析配电网是电厂向用户供电的最后一个环节，配电网的正常运行决定了用户是否能够得到持续的电力供应。
到目前为止，大部分用户还没有意识到配电网正常运行的重要性，配电网的事故频率一直居高不下，严重影响了经济发展和社会进步。
现在的城市中，用户对电力的需求越来越大，而相对的对电力运输尤其是配电网的正常安全运行要求越来越高，配电网的正常运行关系到城市居民的正常生活，企业的正常工作生产，社会的和谐与发展。
所以必须保障配电网的故障问题能够得到更好的解决方案。
如果电力系统中配电网在运行过程中出现故障，这将会在很大程度上降低电网的运行质量，严重者还会引发一些电力事故。
所以，一定要做好线路的故障分析。
1 配电网系统中的常见故障分析对于引起配电网事故的原因可以分为短路故障、单相接地故障和断路故障.短路故障是指各种不同的电路之间相互短路引起的故障。
单相接地故障是指电流与地面接触而引发的故障。
断路故障是指输电线路由于某种原因断裂，无法进行正常的电力运输而导致的故障。
（1）配电网故障的发生有很大一部分是因为雷电的破坏而引起，因为配电网是与用户直接连在一起，所以配电网的规模非常大；因此在雷雨天时，配电网遭受雷击的概率比较大.虽然电路有绝缘外壳，但绝缘外壳并不是万能的，随着使用年限的增加，绝缘外壳会老化，在雨天时会接引雷电致使配电网发生故障。
（2）配电网内部过电压.因为配电网是中性站点，并不是有效地接地系统，所以当配电网的内部电压存在过电压时，会对配电网的正常运行产生一定影响，当内部过电压的电压超过配电网的承受范围，甚至会造成配电网的网络产生爆炸，对配电网的正常运行存在很大的危害和隐形灾难。
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。
电网配电线路单相接地故障分析及处理策略
电网配电线路单相接地故障分析及处理策略摘要：10kV配电线路的单相接地故障是电网运行中最为突出的问题，不但对配电设备运行造成影响，甚至还会给人身安全带来一定的威胁。
因此，必须采取有效的措施处理好单相接地故障，确保供电安全。
关键词：配电线路；单相接地；故障；策略引言由于10KV配电线路出现单相接地故障是由多方面因素引起的，因此，在对故障进行查找时，困难程度比较大，所以对单相接地故障相关问题进行详细分析是非常重要的。
同时，还需要采用当前的先进技术和设备，以此来提高故障查找的工作效率，最大程度上降低因故障发生而造成的影响。
1、单相接地故障分析（1）单相不断线接地故障单相不断线接地故障主要表现为，故障相电压完全接地（即金属性接地）或者是不完全接地，其余两相的电压出现升高，等于线电压，或者是大于相电压。
如果电压表的指针变化幅度较小，即为稳定性接地；如果电压表指针变化频繁，即为间歇性接地。
中性点经过消弧线圈接地系统，可以看见消弧线圈动作，从而产生中性点电流。
如果是出现弧光接地故障，还有可能出现弧光过电压，没有出现故障的相电压升高程度较大，甚至是将电压互感器烧坏。
（2）单相断线电源侧接地故障该故障的主要表现与单相不断线接地故障的表现大致上相同。
其对断线一侧配电变压器之后供电的营销较为严重，断线点之后，配电变压器就很可能转入两相运行，并且会持续较长的时间。
要想减少负序电流，降低电流存在的不对称程度，就必须要求变压器的零序阻抗为最小，零序电流可以在变压器的两侧流通。
三相变压器通常情况下，均会为三铁芯柱式的两相运行，配电变压器其绕组接线是Y/Y0，所以，由于出现零序电流而造成的铁芯磁通不能抵消掉，只能选择经由变压器外壳和空气，形成闭合回路，也就造成了变压器外壳上出现不能承受的过热。
（3）单相断线负荷侧接地故障出现负荷侧接地故障后，在系统变电站的绝缘监视指示其变化就会非常小，绝缘监视出现变化是由于段线后，电容电流发生变化而引起的。
低压配电系统单相接地故障防护浅析
低压配电系统单相接地故障防护浅析摘要：单相接地故障是低压配电系统中最为常见的接地故障，其防护措施主要有自动切断电源和保护等电位联结。
断路器作为过电流保护电器兼做接地故障保护应用于末端电动机回路时，既要避开电动机的启动电流，又要满足接地故障保护灵敏度要求，后者往往被忽略。
本文通过民用建筑某个工程设计实例对单相接地故障各种防护措施进行分析与探讨。
关键词：低压配电系统；接地形式；单相接地故障；瞬时脱扣器形式；自动切断电源；保护等电位联结；RCD电流脱扣限值。
0 引言接地故障，带电导体和大地之间意外出现导电通路。
当低压配电系统发生接地故障时，配电线路和电气设备会出现过热现象并导致温度上升，当温度超过其承受范围时，配电线路和电气设备会损坏绝缘层、减少寿命甚至烧坏，更严重的会引发电气火灾；另外，接地故障会使电气装置的外壳带电，从而危及到碰触者的生命安全。
因此，采取正确有效的接地故障防护措施，在其产生危害前切断电源显得尤为重要。
1低压配电系统的接地形式低压配电系统的接地形式可分为TN、TT、IT三种系统，其中TN系统又可分为TN-S、TN-C-S、TN-C三种形式。
目前，我国民用建筑低压配电系统的接地形式广泛采用TN系统，当变电所设于建筑物内时一般采用TN-S系统，反之则采用TN-C-S系统；TN-C系统因为不能装设剩余电流动作保护器而很少采用。
接地故障的防护措施主要有两种：1、自动切断电源2、保护等电位联结。
在低压配电系统中，相对于其它接地故障，单相接地故障最为常见，本文将以民用建筑中TN-S系统的单相接地故障来对这两种防护措施进行分析与探讨。
2断路器作为接地故障保护自动切断电源过负荷保护电器有熔断器和断路器，本文仅以断路器作为探讨对象，分析其在作为过电流保护电器兼做接地故障保护时的选用条件。
根据《低规》第5.2.8条，TN系统中配电线路的间接接触防护电器的动作特性，应符合下式要求：Zs*Ia≤U0 (1)式中Zs----接地故障回路的阻抗(Ω)，包括电源(变压器或发电机)、相导体、PEN或PE导体的阻抗；U0----为相导体对地标称电压(V)，取220V；Ia----保证间接接触保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流(A)。
10kV配电线路单相接地故障原因分析及其处理
10kV配电线路单相接地故障原因分析及其处理摘要：10kV配电线路覆盖范围广，涉及用户众多，工作环境复杂，因此时常会出现各种故障，导致系统工作失衡。
单相接地是目前10kV配电系统常见的故障类型之一，受到业内广泛关注。
本文主要对10kV配电网络单相接地故障诱因进行探讨，据此给出相应的故障处理办法，希望可以为同行提供参照帮助。
关键词：配电系统；单相接地；故障；引言相较于其它电压等级输电线路，10kV配电线路出现单相接地故障的概率要高出许多，尤其在雨季、风雪天气时常会出现单相接地故障，对变电设备以及配网安全运行造成极大的威胁，不利于电力系统可持续运行[1]。
另外，配电线路点多、面广、设备众多，用电环境极为复杂，一旦线路出现单相接地故障，很有可能造成难以预料的严重后果。
因此，本文就10kV配电线路常见的单相接地故障进行讨论有着一定的现实意义。
1.单相接地故障主要表现及其检测一旦10kV配电系统出现单相接地故障，配套搭载的监控系统便会响应作出动作，常见的包括在变电所端会发出告警，对应的光字牌会被点亮、对故障回路进行检测的电压表显示数值趋向于零，而其它两个回路的电压值则趋向于线电压、中性点所搭载的电压表得到的数值趋向于相电压，告警灯被点亮[2]。
当发生单相接地故障时，站内随即做出告警动作，运维人员需要基于系统的告警指示开展故障排查，比如结合母线判定故障所在回路，并予以断电处理，并委派地方工作团队进行实地的勘查，直至故障的彻底排除。
1.单相接地故障原因不同于其它电压等级的输电线路，10kV配电线路运行环境更为复杂，因此多方面因素影响均会对系统造成干扰，引发线路故障。
单相接地故障常见的诱因可分成下面几种。
第一，金属接地原因。
该原因较为常见，且多出现于馈线中[3]。
主要表现即故障相电压为零或是趋向于零，非故障回路的相电压趋向于线电压。
第二，非金属接地原因，相较于前一种该类故障问题出现比例要低一些，主要出现在反馈回路中。
配电网单相接地故障原因分析
配电网单相接地故障原因分析摘要：配电网在电网中使用广泛，其运行的可靠性和安全性对促进社会的发展和提高人民的生活质量有着很大的作用。
但是配电网也常出现单相接地故障，对社会经济发展和人民生活质量造成很大的影响。
因此本文主要对配电网单相接地故障及处理进行探析，重点分析配电网单相接地故障原因及对电网的影响，同时也提出针对故障处理的一些措施及方法。
通过对配电网单相接地故障定位及应用实例的探析指出，当故障发生时，应该灵活运用技术进行分析处理，更好更稳定地管理好电网。
关键词：配电网；单相接地故障；原因分析导言针对小电流接地系统过电压等弊端，特别是故障线路选择、故障点定位、测距的困难性，有专家建议我国配电网改用小电阻接地方式。
但这样不仅要花费巨额的设备改造费，还丧失了小电流接地系统供电可靠性高的优点。
随着社会的发展，对供电质量的要求越来越高，小电流接地方式无疑具有独特的优点。
如果能够解决小电流接地故障的可靠检测问题，及时发现接地故障线路，找到故障点，并采取相应的处理措施，减少甚至避免接地故障带来的不良影响，小电流接地方式将是一种理想的模式。
因此，研究中低压配电网的单相接地故障特征很有必要。
1配电网单项接地故障的影响1.1线路影响配电网发生单项接地故障时，故障点的位置会出现弧光接地，在附近的线路中形成谐振过电压，与正常配电网运行时相比，过电压要高出几倍，超出线路的承载范围，直接烧毁线路，或者是击穿绝缘子引起短路。
单项接地故障对配电网线路的影响是直接性的，线路多次处于电压升高的状态，就会加速绝缘老化，配电网线路运行期间，有可能发生短路、断电的情况。
1.2设备影响单项接地故障产生零序电流，容易在变电设备周围形成零序电压，不仅增加设备内的励磁电流，也会引起过电压的现象，导致设备面临着被烧毁的危害。
例如：某室外配电网发生单项接地故障后，击穿变电设备的绝缘子，此时单项接地故障对变电设备的影响较大，导致该地区停电一天，引起了较大的经济损失，更是增加了设备维护的压力。
10kV配电线路单相接地故障的危害及解决方法
配电线路单相接地故障的危害电力系统可分为大电流接地系统(包括直接接地、经电抗接地和低阻接地)、小电流接地系统(包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地)。
我国3～66 kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统，我厂的6kv和10kv配电线路都是小电流接地系统。
在小电流接地系统中，单相接地是一种常见故障。
10 kV配电线路在实际运行中，经常发生单相接地故障，特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生。
2011年的线路故障，单相接地就占了近50%。
单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2 h，这也是小电流接地系统的最大优点；但是，若发生单相接地故障后电网长时间运行，会严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。
目前在水电厂有人值守的变电所中都有单相接地故障检测装置。
单相接地故障的特征发生接地故障时，中央信号:警铃响，“某千伏某段母线接地”光字牌亮，中性点经消弧线圈接地系统，还有“消弧线圈动作”光字牌亮；绝缘监察电压表指示:故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全接地)，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无摆动，若电压表不停地摆动，则为间歇性接地；中性点经消弧线圈接地系统，装有中性点位移电压表时，可看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)消弧线圈的接地报警灯亮；发生弧光接地时，产生过电压，非故障相电压很高，电压互感器高压保险可能熔断，甚至可能烧坏电压互感器。
对单相接地故障的危害和影响分析1．对变电设备的危害10 kV配电线路发生单相接地故障后，变电站10 kV母线上的电压互感器检测到零序电流，在开口三角形上产生零序电压，电压互感器铁芯饱和，励磁电流增加，如果长时间运行，将烧毁电压互感器。
在实际运行中，近几年来，已发生变电站电压互感器烧毁情况，造成设备损坏、大面积停电事故。
10kV配电线路单相接地故障原因及防范措施分析
10kV 配电线路单相接地故障原因及防范措施分析摘要：10kV配电线路规模的扩大，使得单相接地故障发生的概率提高，导致社会各层面的稳定性受到影响。
电力企业应当重视对10kV配电线路单相接地故障进行排查，维持配电线路运行的稳定性。
本文针对10KV配电线路接地故障产生的原因及处理措施进行了分析。
关键词:10kV配电线路；单相接地；故障前言：随着我国电力行业近年来的不断发展，对于电能供应质量的不断提高，直接带动了我国经济的快速增长。
10kV配网应用十分广泛，一旦配网出现故障问题，就会对正常电力供应造成影响。
因此电力企业需要做好故障防范工作，加强对影响配电线路安全运行的接地故障原因进行研究，提出了有效的预防措施及处理方法，从而为配电线路运行安全机制的建立提供参考。
1、10kV配电线路单相接地故障的原因10kV配电线路是我国电网建设的重要基础设施建设。
作为电力循环的最后一个环节，其重要性不言而喻。
电力线路布置过程中经常会进行接地操作，一方面是为了线路更好地工作，另一方面则是出于保护为前提进行接地操作。
如果设备在运行过程中出现接地故障，检修工作进行过程总一定要保障工作人员的环境相对安全，加强安全防护措施，为了保证线路的正常运行、应用装置、安全运行等就需要实现保护接地的操作。
一般来讲，在配电网系统中，配电线路与地面形成单相连接，不形成直接的回路，不会影响正常供电。
然而，当遭遇电压升高和恶劣的自然天气时往往出现线路单相接地的发生，单相接地很容易导致谐振过电压现象，引起供电不畅，给广大用户带来不好的用电体验。
最主要的单相接地事故故障主要由以下几种情况引起：（1）配电线路的接地导线断落或线路搭在横担上；（2）绝缘子中的导线绑扎固定不紧，掉在地面或横担；（3）配电线路的接地导线风偏过大，其与建筑物的直接距离过于接近；（4）配电变压器的高压引下线路断线；（5）配电变压器上的避雷器或者熔断器的绝缘被击穿；（6）配电变压器的高压绕组线路的单相绝缘体被击穿或接地；（7）配电线路绝缘体被击穿，绝缘子污闪、击穿，线路落雷。
10kV配电线路单相接地故障的危害及解决方法
配电线路单相接地故障的危害电力系统可分为大电流接地系统(包括直接接地、经电抗接地和低阻接地)、小电流接地系统(包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地)。
我国3～66 kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统，我厂的6kv和10kv配电线路都是小电流接地系统。
在小电流接地系统中，单相接地是一种常见故障。
10 kV配电线路在实际运行中，经常发生单相接地故障，特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生。
2011年的线路故障，单相接地就占了近50%。
单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2 h，这也是小电流接地系统的最大优点；但是，若发生单相接地故障后电网长时间运行，会严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。
目前在水电厂有人值守的变电所中都有单相接地故障检测装置。
单相接地故障的特征发生接地故障时，中央信号:警铃响，“某千伏某段母线接地”光字牌亮，中性点经消弧线圈接地系统，还有“消弧线圈动作”光字牌亮；绝缘监察电压表指示:故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全接地)，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无摆动，若电压表不停地摆动，则为间歇性接地；中性点经消弧线圈接地系统，装有中性点位移电压表时，可看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)消弧线圈的接地报警灯亮；发生弧光接地时，产生过电压，非故障相电压很高，电压互感器高压保险可能熔断，甚至可能烧坏电压互感器。
对单相接地故障的危害和影响分析1．对变电设备的危害10 kV配电线路发生单相接地故障后，变电站10 kV母线上的电压互感器检测到零序电流，在开口三角形上产生零序电压，电压互感器铁芯饱和，励磁电流增加，如果长时间运行，将烧毁电压互感器。
在实际运行中，近几年来，已发生变电站电压互感器烧毁情况，造成设备损坏、大面积停电事故。
110千伏配电线路单相接地故障及解决措施探究
110千伏配电线路单相接地故障及解决措施探究10kV配电线路的单相接地故障是最常见的故障类型，对用户供电和人身安全有较大的安全隐患，不仅供电企业需认真对待，各类工矿企业（存在大量的中压配电线路）更需要引起重视。
因此，必须加强对10kV配电线路的单相接地故障的分析和处理，尽量减少故障带来的影响，确保供电安全。
标签：10千伏配电线路；单相接地；故障引言：引起10kV配电线路单相接地故障的原因有很多，故障查找的工作也是比较困难的，因而需要对单相接地故障的原因继续详细的分析，并且实施有效的措施来进行防范，同时也需要运用先进的技术和设备来提高故障查找工作的效率。
一、单相接地故障的原因在10kv配电线路运行中，发生单相接地故障的原因主要有以下几个方面：一是导线在绝缘子上固定活绑扎不够牢固，导致线路脱落到地上或横担，进而造成了单相接地的故障。
二是有些部分的拉线线路被盗后，导致线路落到了导线上。
三是配电网变压器的高压接头断线，使其无法进行正常的导线连接。
四是配电网变压器的高压绕组的单相绝缘接地或击穿。
五是导线线路上的分支熔断器击穿或绝缘。
六是树木的短接，树木的短接问题是较为常见的造成配电线路单相接地的主要原因，主要就是由于这些外在的原因造成10kv配电线路单相接地。
根据近几年对发生单相接地故障的调查，大多的都是由于树木短接、绝缘子击穿、异物搭接、导线断线等主要原因。
二、单相接地故障的危害1、对变电设备的危害10kv配电线路发生单相接地的故障后，在变电站10kv的母线电压互感器的检测到达零序电流时，电压的互感器铁芯得到的饱和，如果这样的长时间运行下去，则会导致电压互感器被烧毁。
近些年来，在对配电网实际运行过程的调查，曾发生过配电网变电站的电压互感器被烧毁的情况，这不仅对设备造成了一定的损毁，还造成大面积的停电事故。
不仅如此，单相接地事故的发生，很有可能发生谐振过电压，如果产生了几倍于正常的电压的谐振过电压，那么，就会危及到变电设备的绝缘效果，甚至是可能会造成对变电设备绝缘击穿的情况，导致更大事故的发生，不利于电路的良好运行和安全使用。
10kV配电线路单相接地故障分析及处理方法
（ 温州鹿城供电分局 ， 浙江 温州 ３ ５０ ） ２ ００
摘
要： 通过对 １ｋ ０ Ｖ配电线路单 线接 地故 障原 因的分析 ， 出单相接地故 障对 配电网的危 害， 指 提出预防和故 障处理
办法 ， 减少单相接地故障的发生 ， 确保 配电网安全 、 经济 和稳定运行 。
关键词 ： 单线接地 ； 原因 ； 危害 ； 防和处理方法 预
接面对 用户端 ， 用 电情 况复 杂 ， 供 线路 一旦 发生单 相 接 地 ， 障点往往 比较难找 。尤 其是在 雨季 、 故 大风 和
２ 单相接地故 障发生 的原 因
１ｋ ０ Ｖ配 电线路 在 实 际 运行 中发 生 单 相 接地 故 障的主要原 因有 裸导 线在绝 缘子上 绑扎 或 固定 不牢
感器 ，０ Ｖ母 线 绝缘监 察装 置检测 到接 地故 障并 发 １ｋ 出接地 信号 ， 提示 值 班 员 进行 处 理 ， 经过 选 线 ， 终 最
确定发 生单相 接地 故 障 的相别 和配 电线 路 ， 运该 停 配 电线 路 ， 知运 行维 护单位 ， 通 由运 行维护单 位 的运
行维护人员负责查找并处理故障。
雪等恶劣天气条件下 ， 单相接地故障更是频繁发生。
１ 单相接地故障 的特征及检测装置
１ １ 单相接地故障的特征 ． 变电所信号 ： 警铃响， 某 千伏某段母线 接地 ” “
光字牌 亮 ， 中性点 经 消弧 线 圈接 地 系统 ， 有 “ 弧 还 消
１ 金属性接 地。接地次数为 ｌ ） ５次 ， 占整个接
由于 某种原 因导致 １ ｋ ０ Ｖ配 电线 路发 生 单 相接 地故 障 后 ， 过 变 电所 １ ｋ 通 ０ Ｖ母 线 上 运 行 的 电压 互
10kV配电线路单相接地故障分析及解决对策
10kV配电线路单相接地故障分析及解决对策摘要：伴随着我国电力能源网络的快速发展，10kV配电线路故障问题愈发凸显，而造成线路单相接地的因素有很多，故障排查难度较大。
因此，如何有效控制10kV配电线路单相接地故障始终困扰着配电网络维护工作者。
在本文中，笔者将针对10kV配电线路单相接地故障进行初步分析，并提出相关解决对策，希望借此可对电气从业人员起到一定借鉴价值。
关键词：10kV配电线路；单相接地故障；预防措施引言：近些年，我国10kV配电线路多采用中性点不接地的三相三线供电机制，依照技术特性，中性点不接地系统供电可靠性相对较高。
但中性点不接地系统的实际应用却面临很多问题，单相接地故障时有发生，尤其是在雨季与大风天气情况下，单相接地故障更为频繁，10kV配电线路供电可靠性受到很大影响，变电设备及配电网运行安全无法保障。
因此，从业工作者应从10kV配电线路具体应用角度出发，深入分析10kV配电线路单相接地故障发生的原因，寻找更为妥善的预防及解决对策。
1、10kV配电线路单相接地故障1.1、10kV配电线路单相接地故障发生的原因10kV配电线路运行使用期间，因线路与电气设备长时间保持高负荷运行状态，加之室外运行环节不可控，单相接地故障时有发生，其具体原因如下：（1）导线出现断裂，并掉落在地上或搭在横担上；（2）导线绝缘子固定装置出现松动，抑或是电力工作者未按要求进行固定，继而造成绝缘子脱落；（3）导线所处地区风力过大，导线与树木、建筑等地表物体距离过近，进而造成导线与树木或建筑物发生碰撞；（4）配电变压器装置中的高压引下线出现断线问题；（5）配电变压器装置中的避雷装置或绝缘装置被击穿；（6）配电变压器装置中的高压绕组单相绝缘被意外击穿，抑或是高压绕组直接接地；（7）配电线路上的绝缘子因意外被击穿，抑或是绝缘子已发生破裂，其绝缘电阻下降，一旦遭遇雷雨天气，很容易出现闪络放电；（8）配电线路中的分支断路器绝缘装置因意外被击穿；（9）配电线路直接遭受雷击事故；（10）电力企业未能及时清理线路，配电杆塔存在鸟窝等危险物体，抑或是导线与树木过近，一旦遭遇大风天气，导线与树枝发生碰撞；（11）小动物攀爬配电线路杆塔，配电线路出现短路；（12）塑料布、树枝等物体在风力作用下飘落在配电线路上；（13）配电线路自身存在故障隐患，亦或是其他电气设备运行稳定性不足。
TN低压配电系统单相接地故障的保护
TN低压配电系统单相接地故障的保护0 引言在TN接线的低压配电系统中，单相接地为此系统短路电流最小的故障方式。
当TN系统发生单相接地故障时，确保保护电器能可靠动作是低压配电系统电气设计中的重要内容。
但由于TN系统单相接地故障电流计算复杂，计算结果通用性不强，导致实际电气设计中设计人员未对单相接地故障发生时保护电器动作的可靠性进行校核。
针对此种情况，本文对保护计算的目标值进行了调整，并推导出配套的算式算法，使计算结果更具有通用性，同时针对采用短路保护兼作接地故障保护时保护电器不能可靠动作的情况进行了应对策略分析。
1 单相接地故障保护在电气设计规范[1]中单相接地故障保护属于间接接触防护[2]，其防护电器的动作特性应符合下式要求：式中：----接地故障回路的阻抗（）；----相导体对地标称电压（）；----保证间接基础保护电器在规定时间内切断故障回路的动作电流（）；在满足(1)式要求时，当发生单相接地故障时保护电器能可靠动作。
2 采用断路器过电流保护兼作接地故障保护的灵敏度校验对于TN系统单相接地故障保护，最经济的做法是采用保护电器的短路保护兼作接地故障保护。
由于单相接地故障的故障电流较小，当用电设备供电电缆超出一定长度时，会导致线路末端单相接地故障电流小于保护电气的可靠动作电流。
此时保护电器可能拒动，不能有效起到保护作用。
当采用断路器作为防护电器时，规范要求被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过流脱扣器整定电流的1.3倍。
在配电手册[3]中给出的校验方法亦是如此。
对此配电手册中给出了TN系统单相接地故障电流计算式：上式中：、、----短路电路的相线—保护线回路（以下简称相保，保护线宝库PE线和PEN线）电阻、相保电抗、相保阻抗，。
同时配电手册中给出了S9、SC(B)9系列10(6)/0.4kV变压器D,yn11与Y,yn0接线方式下低压侧母线出口处单相接地短路电流计算值，但由于未考虑电缆部分阻抗，对电缆线路末端单相接地短路时断路器动作灵敏度校验不具备完全的指导意义。
低压配电线路的接地故障回路阻抗测试及保护技术措施
低压配电线路的接地故障回路阻抗测试及保护技术措施摘要：根据GB50303-2015 《建筑电气工程施工质量验收规范》的有关规定，对某综合性写字楼的局部照明系统回路接地阻抗和L-N回路阻抗进行了测试，并对回路电阻高的成因和潜在的危险进行了研究。
关键词：低压配电线路；接地故障回路阻抗测试；过电流保护电器；断路器选型引言GB50303-2015 《建筑电气工程施工质量验收规范》5.1.8条指出[1]：“在低压成套配电柜及配电箱末端的用电回路中进行过电流保护电器兼做故障防护时，应对回路末端测量接地故障阻抗，回路的电阻值必须符合相应的标准。
1照明系统故障回路测试简述某综合办公楼建筑其中多个办公楼层仅只在一端设有强电竖井，内设配电柜，再由配电柜向该楼不同层间的办公室房间送电，多数设置为2～3个办公室房间的照明为一个回路，所有铜导线均采用2.5mm2在金属槽盒和金属导管内进行敷设。
对该综合办公楼部分层间进行了接地故障阻抗测试，实测数据详见表1。
表1接地故障阻抗等实测数据表回路层数房间断路器规格 Ia值/A Zs (m) /L–PE L–N 电压/V阻抗/Ω阻抗/Ω计算值/ Ω是否符合要求1 F1 001 C16 160 0.76 0. 51 228 0.95 符合2 F1 003 C16 160 1.45 1. 38 226 0.942 不符合3 F1 008 C16 160 1.58 1. 07 226 0.942 不符合4 F1 002 C16 160 0.81 0. 60 228 0.95 符合5 F1 006 C16 160 1.62 1. 31 225 0.940 不符合6 F2 025 C16 160 0.79 0. 35 229 0.954 符合7 F1 001 C16 160 1.78 1. 42 225 0.940 不符合8 F3 032 C16 160 1.69 1. 33 225 0.940 不符合9 F1 009 C16 160 1.89 1. 08 225 0.940 不符合10 F1 010 C16 160 1.51 0. 95 226 0.942 不符合11 F3 031 C16 160 1.58 1. 35 229 0.954 符合由表1所示，在11个线路中，多个测试线路的电阻值都很高，无法达到标准规定的标准。
分析10kV配电线路接地故障原因及有效预防措施
分析 10kV 配电线路接地故障原因及有效预防措施摘要：配电网位于网络末端，与用户直接接触，单相沉降故障是指线路点与土壤之间的树木因内部或外部原因隔离连接而造成的损坏。
这是配电网系统中的一种常见故障。
在中国，10kV能量网络的大部分都与小电流熔合，包括通过无弧和中性点分隔线的中性点位置。
即使配电网10kV侧发生单相异常，电压幅值和系统线路相位差保持不变，低压电气设备正常工作，有助于保证配电网运行的可靠性。
关键词：10kV配电线路；接地故障；理性；有效的预防措施介绍当10kV配电线路发生单相接地故障时，由于目标最后进近和起飞区减少了变配电组的位置，增加了运行和维护人员到达运行和维护现场的时间，传统的处理方法已不能适应能源网络发展的新形势和新要求，如何充分利用现有的技术支撑体系，深入应用新兴的技术手段，快速有效地恢复、隔离和处理网络故障，缩短能源短缺时间，满足客户对能源供应质量的需求？1.故障原因10kV配电线路单相配置不良的原因有很多，如果FIO上挂有物体，物体与地面接触，很容易发生单相短路，因为附近的高干木与铁路距离很近，高干支外的风与线路紧密接触，导致线路单相土壤不良，在恶劣天气下，强风和大雨使配电线路的绝缘电阻显著降低，导致闪络和放电，这也会导致配电线路单相接地故障，当配电线路变压器10kV配电线路损坏，10kV熔断器和避雷针被雷击时，单个配电线路也会发生故障。
2路线选线方法选择故障线路的方法有很多种，对电流惩罚很小。
稳态法包括0序电流比较法、0序无功方向法等。
尝试法包括初始半波法、参数识别法、路由波特征法等。
此外，有一种特征信号注入法，剩余电流增量法，每种TEM方法都有各自的适用场景和局限性。
1）零序电流比较法。
零序电流比较法基本满足中性点不接地系统的要求，但不适用于断弧绳浇注系统。
如上所述，在单相基础故障的CaSO中，故障线前部的零电流与故障线相反，故障线路前沿的零电流等于线路前沿不发生故障的零电流之和，可选择未绕线的系统故障线路。
单相接地故障现象分析与判断电力配电知识
单相接地故障现象分析与推断 - 电力配电学问在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在潮湿、多雨天气。
发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压上升，但线电压却照旧对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2h，这也是小电流接地系统的最大优点。
但是若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压上升31/2倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，进展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。
还可能使电压互感器铁心严峻饱和，导致电压互感器严峻过负荷而烧毁。
同时弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统平安运行。
因此，值班人员肯定要生疏接地故障的处理方法，当发生单相接地故障时，必需准时找到故障线路予以切除。
(1) 完全接地。
假如发生A相完全接地，则故障相的电压降到零，非故障相的电压上升到线电压，此时电压互感器开口三角处消灭100V 电压，电压继电器动作，发出接地信号。
(2) 不完全接地。
当发生一相(如A相)不完全接地时，即通过高电阻或电弧接地，中性点电位偏移，这时故障相的电压降低，但不为零。
非故障相的电压上升，它们大于相电压，但达不到线电压。
电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。
(3) 电弧接地。
假如发生A相完全接地，则故障相的电压降低，但不为零，非故障相的电压上升到线电压。
此时电压互感器开口三角处消灭100V电压，电压继电器动作，发出接地信号。
(4) 母线电压互感器一相二次熔断件熔断。
此现象为中心信号警铃响，打出“电压互感器断线”光字牌，一相电压为零，另外两相电压正常。
处理对策是退出低压等与该互感器有关的爱护，更换二次熔断件。
(5) 电压互感器高压侧消灭一相(A相)断线或一次熔断件熔断。
此时故障相电压降低，但指示不为零，非故障相的电压并不高。
这是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路，消灭比较小的电压指示，但不是该相实际电压，非故障相仍为相电压。
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中低压配电系统单相接地故障及其保护分析中低压配电系统单相接地故障及其庇护分析1 概述中低压配电系统故障分为相间短路和单相接地，相间短路又分为三相短路和两相短路。
相间短路称为金属短路或永久性短路，短路电流比较大，危害也大，继电庇护必需可靠、迅速而有选择性将故障切除。
单相接地故障的故障电流随配电系统中性点接地方式不同有很大差别。
电源中性点不接地以及经大电阻或消弧线圈接地的配电系统，发生单相接地故障后，由于没有形成回路，接地故障电流为对地电容电流一般比较小，可继续运行必定时间，但应有报警，以便及时查找故障。
电源中性点直接接地的配电系统发生单相接地故障后，接地相经过大地与电源中性点形成回路，故障电流为短路电流就比较大，继电庇护应可靠、迅速而有选择性将故障切除。
电源中性点不接地以及经大电阻或消弧线圈接地的配电系统，接地故障［Earth fault］是指相线和电气装置的外露导电部分，以及大地间的短路，它属于单相对地故障，它和相线与中性线的单相短路无论在危害后果与庇护办法上都十分不同。
绝缘损坏或损伤是较常见的接地故障，此时为非金属性短路，短路电流随绝缘损坏程度不同差别比较大，故障电流相差也比较大。
这就给继电庇护选择与整定造成较大困难。
绝缘损坏往往会带来人身电击损害和火灾，因此必需采取必定办法限制故障电压升高和其作用时间，防范人体与危险电压的接触，并且要求电器装置的接地要合理可靠，并应有接地故障庇护。
2 电源中性点不直接接地配电系统的单相接地故障与庇护2.1电源中性点不直接接地配电系统单相接地故障分析我国日前6～10kV与35kV配电系统为小电流接地系统，其电源中性点有不接地、经大电阻或消弧线圈接地三种方式。
正常运行时三相对地电容电流大小相等，相位各落后于相电压90度，电容电流分布与相量图。
见图1。
图1中性点不接地系统单相接地电容电流分布与相量图当发生单相接地故障时，电源中性点对地电位升高为相电压，故障相电位接近或等于地电位，其它两相对地为升高为线电压，其值为相电压的√3 倍。
各相之间的电压大小和相位均无变化，仍然对称，这是电源中性点不接地配电系统发生单相接地之后仍可运行一段时间的主要原因，一般规定为1到2小时。
由图1可知发生单相接地后三相电压计算公式为：Ua ＝Ea－Ea ＝0Ub ＝Eb－Ea ＝√3× Ea ×e－j150°Uc ＝Ec－Ea ＝√3× Ea ×e＋j150°电容电流分布见图2，向量图见图3。
图2单相接地时接地电容电流分布与单相接地庇护原理分析示意图图中：1;电缆头2;电缆金属外壳3;电缆头接地线TAN;零序电流互感器KA;电流继电器I1～I6;通过线路对地分布电容C1～C6的接地电容电流图2为电源中性点不接地配电系统单相接地庇护原理分析示意图。
发生单相接地故障后，零序电流互感器TAN1检测到单相接地故障电流后，驱动继电器KA发出报警或跳闸暗号。
由于接地相电压对地降为零，非接地相对地电压升高√3 倍，非接地相对地电容电流比正常运行状态下也就升高√3倍，假设A相接地，A相对地电容电流为零；B相与C相对地电容电流分别为：Ib ＝jωC0 Ub ＝j×√3×ω×C0×Ea×e－j150°Ic ＝jωC0 Uc ＝j×√3×ω×C0×Ea×e＋j150°从接地点流回电源的接地电流数值上为其它两相对地电容电流之向量和：IE ＝－IA ＝IB＋IC ＝j×ω×C0 ×（Ub ＋UC）＝－j×3×ω×C0×Ea此时母线上的零序电压为：U0 ＝1/3（UA＋UB＋UC）＝－Ea三相线路的零序电流为：I0 ＝1/3（IA＋IB＋IC）＝0当母线上有若干回路引出时，每回路出线均有对地电容存在，各回路均有对地电容电流流入接地点，其数值为各回路其它两相对地电容电流之向相和：3I0 ＝IB＋IC＝－j×3×ω×C0×Ea流入接地点的总的接地电流为：当发生单相接地故障时，未发生接地的各回路引出线路始端零序电流为本身正常时各相对地电容电流之和，方向为母线指向线路，相位上超前零序电压90度。
故障回路始端零序电流为全网络非故障回路各对地电容电流之和，其方向为由线路指向母线，相位上滞后零序电压90度。
向量图见图3。
假设A相接地，对地电容电流为：Idc ＝√3×Ibc＋√3×Icc＝√3×（Ibc＋Icc）＝√3×（COS30°×Ibc＋COS30°×Icc）＝√3×（√3／2×Ibc＋√3／2×Icc）＝√3×√3×Ibc＝3×Ib图3单相接地时接地电容电流向量图由以上分析可知，电源中性点不接地的配电系统发生单相接地时有以下三个特点。
（1）发生接地相对地电压降为零，非接地相对地电压升高为线电压，即为相电压的√3倍。
（2）单相接地后，三相间电压（线电压）大小不变，仍然对称，电源中性点不发生漂移。
（3）有多回路引出线时，非故障相上零序电流（3Io）大小等于线路本身各相对地电容电流之向量和，其方向为由母线指向线路，故障相上零序电流（3Io）大小等于所有非故障相线路各相对地电容电流之向量和，其方向由线路指向母线，并落后于零序电压90度。
2.2 电源中性点不直接接地配电系统单相接地绝缘监视三相五柱式或三个单相电压互感器二次侧为YO/YO/开口三角形接线是中性点不直接接地配电系统单相接地绝缘监视常用的一种方案，除正常测量电压之外，再增加三只对地测量电压表或用一只电压表经过转换开关进行三相转换。
正常时三个电压表指示均为零。
当某相发生单相接地时，该相对地电压指示为零，非接地相电压升高为线相电压，由转换开关转换时，也可以轮流检测到接地相电压为零，非接地相电压为线相电压。
有开口三角形时，可以在开口三角形输出端接一块电压表进行指示，还可用一个电压继电器进行预告报警，正常时电压指示为零，或不平衡电压，电压继电器不工作。
发生单相接地故障时，开口三角形上有电压输出，其大小为-EA，电压表指示为线电压，电压向量和超过电压继电器线圈电压整定值时，电压继电器吸合，常开接点发出预告报警暗号。
线路图见图4。
图4单相接地测量与报警电路图用Y0/Y0/△电压互感器做单相接地的绝缘监视接线简单安装调试便利，在工业与民用建筑变电站得到普遍应用。
它只能在变电站发生单相接地故障后发出报警暗号，无法确定出是哪一个回路发生接地故障。
这时就需要在规定的时间内，逐一拉闸来找出发生接地故障的回路，对于不认可短时停电或出线回路比较多时，就要选用单相接地选线或庇护装置。
2.3供电电源中性点不直接接地配电系统单相接地小流接地选线装置供电电源中性点不直接接地的配电系统相间发生短路故障，短路电流较大，电流庇护动作后可将故障回路切除。
当发生单相接地故障时，单相接地故障相的电容电流虽然有所增加，但其值比较小，很难使过电流庇护动作。
发生单相接地故障后，假如需要检测出是那一路发生单相接地故障，并发出报警或跳闸暗号，就需要选用零序电流互感器或由三个电流互感器组成的零序电流滤序器以及配套的电流继电器进行报警，也可以选用微机型小电流接地选线装置进行报警或跳闸。
三个相同的电流互感器组成的零序电流滤序器主要用于架空线，零序电流互感器应用于电缆出线。
在正常运行以及发生三相或相间短路时，穿过零序电流互感器的各相导线中的电流在铁芯中产生的磁通的向量和为零，二次绕组中没有感应电动势，也就不会产生感应电流。
当发生单相接地时，单相接地回路对地电容电流增加，方向也发生变化，铁芯中产生的磁通向量和不为零，二次绕组中就会感应电流。
由三个相同的电流互感器组成零序电流滤序器在发生单相接地故障后，三个电流互感器副边电流的向量和不为零，由于三个电流互感器的特性及误差很难完全同意，零序电流滤序器比零序电流互感器灵敏度要低很多。
每个回路安装零序电流互感器后，可选用微机型小电流接地选线装置，直接找出单相接地回路，不再需要逐路拉闸查找单相接地故障。
有些变配电站综合自动扮装置（微机庇护）可以采集零序电流与电压进行单相接地庇护，这时就不再需要选用微机型小电流接地选线装置。
3 供电电源中性点不直接接地配电系统单相接地庇护的整定单相接地故障庇护的动作电流一般应大于本线路的零序电流：式中：K 可靠系数，庇护瞬时动作时可取4～5，庇护延时动作时可取1.5～20。
Ici本线路三相对地电容电流之和，即Ici＝3×I0iCoi 本线路每相对地电容Uφ 线路的相电压。
庇护的灵敏系数为：3I0n(min)为系统最小运行方式下发生单相接地时，所有非故障回路各相对地电容电流总和，它等于最小运行方式下全系统三相对地电容电流之和减去单相接地相对地电容电流。
选用零序电流互感器灵敏系数Ks取下限1.25，选用零序电流滤序器时灵敏系数Ks取1.5。
各相对地电容电流总和Ic2可按以下公式进行近似计算：式中：Ici 第i=1回路对地电容电流（A）UN 额定线电压（KV）Lcab 各回路电缆线路的总长度（Km）。
Loh 各回路架空线路的总长度（Km）也可以用实测方法求出各相对地电容电流来确定。
采纳变配电站综合自动扮装置（微机庇护）后，可利用变配电站综合自动扮装置（微机庇护）进行实测。
当供电电源中性点不直接接地的配电系统比较小时，发生单相接地故障后，故障回路零序电流和非故障回路的零序电流相差较小，单相接地故障庇护灵敏度难以满足要求，此时就应考虑加装零序功率方向庇护。