简述10KV线路发生单相接地的危害及处理方法

简述10KV线路发生单相接地的危害及处理方法
摘要：本文笔者根据多年工作实践，就农村10KV配电线路单相接地故障发生的原因进行分析，并对变电设备和配电网的安全、经济运行的影响和单相接地故障的预防、发生后的处理办法以及采取新技术、新设备等方面进行粗浅的阐述。

关键词：IOKV线路单相接地原因处理措施
1、前言
近几年来，随着农村电网改造工程的实施，增强了配电线路的绝缘水平，降低了配电线路的跳闸率，提高了供电可靠性，减少了线路损耗，意义重大。

但采取新供电方式的农村10kV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，严重影响了变电设备和配电网的安全、经济运行。

本文结合笔者多年工作实践，就农村10kV配电线路单相接地故障发生的原因、对变电设备和配电网的安全、经济运行的影响和单相接地故障的预防、发生后的处理办法以及采取新技术、新设备等方面进行粗浅的阐述。

2、10kV线路单相接地故障现象
(1)变电站内绝缘监察装置发出接地报警信号。

(2)接地故障相电压会降低或者接近零，另外两相电压会大于相电压或者接近线电压。

如果接地相电压指示稳定，表明线路是稳定接地；反之电压表指针来回摆动，表明线路是间歇接地。

(3)若线路发生弧光接地产生过电压时，非故障相电压会升很高，电压表指针可能打至表头(相电压会升高到远超过线电压值)，甚至会烧断电压互感器熔断器熔体。

3、10kV线路单相接地故障种类
3.1稳定接地
(1)完全接地。

完全接地也就是金属性接地，如果发生完全接地(如A相接地)，则故障相的电压降到零，非故障相的电压升高到线电压，如图1。

(2)不完全接地。

不完全接地也就是非金属性接地，即通过高电阻或电弧接地，如果发生不完全接地(如A相接地)，则故障相的电压降低，但不为零，非故
障相的电压升高，它们大于相电压，但达不到线电压，如图2。

(3)电弧接地。

如果发生完全接地(如A相接地)，则A相的相电压降低，但不为零，非故障相的电压升高到线电压。

3.2间歇性接地
发生间歇性接地时，接地点电弧间歇性地熄灭与重燃，引起电网运行状态的瞬息变化，导致电磁能的强烈振荡，并在健全相和故障相产生暂态过电压，健全相的最大过电压为线电压的3.5倍，故障相的最大过电压为2倍。

4、10kV线路单相接地故障的原因
4.1雷害事故
农网工程改造实施后，配变增多，系统覆盖面大，遭受雷击的概率相对增多，不仅直击雷造成危害，而且由于防雷设施不够完善，绝缘水平和耐雷水平较低，地闪、云闪形成的感应过电压也能造成相当大的危害，导致接地故障的发生。

4.2污闪故障
系统中因绝缘子污秽闪络放电，烧伤绝缘子，造成接地故障。

4.3铁磁谐振过电压
随着电网规模的扩大，网络对地电容越来越大，在该网络中的电磁式电压互感器和空载变电器的非线性电感相对较大，感抗比容抗大得多，受雷击、倒闸操作等的激发，往往能形成铁磁谐振产生过电压，击穿绝缘薄弱环节造成接地故障。

4.4线路的质量不高及其他原因。

(1)线路的安装质量不高，布局不合理。

有的线路没有按规范安装架设，交叉跨越距离不够，有的线路安装前未对绝缘子逐片(个)摇测绝缘和抽样进行交流耐压试验，配变安装的接地电阻达不到要求，配变避雷器安装前未作检测，配变低压侧未安装避雷器(雷击低压线路产生的反击过电压会串入高压侧，从而击穿绝缘薄弱环节造成接地故障)。

(2)运行维护不当。

线路未能定期检修，以至线路存在很大缺陷，带病运行。

(3)设备绝缘薄弱。

在网各中有的设备绝缘水平低下，
有些安装工艺不符合要求。

(4)线路通道树木的影响。

未加强通道维护，未定期裁剪树木，常引起线路接地。

5.10kV线路单相接地故障的危害
5.1危及变电设备
10kV配电线路发生单相接地故障后，变电站10kV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。

单相接地故障发生后，也可能产生谐振过电压，产生几倍于正常电压的谐振过电压，危及变电设备的绝缘，严重者使变电设备绝缘击穿，造成更大事故。

5.2线路跳闸
单相接地故障发生后，可能发生间歇性弧光接地，造成谐振过电压，产生几倍于正常电压的过电压，过电压将进一步使线路上的绝缘子绝缘击穿，造成严重的短路事故，同时可能烧毁部分配电变压器，使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁，也可能发生电气火灾
5.3系统失去稳定
如某变电站送出的10kV系统发生间歇性接地，接地点的电弧间歇性地熄灭与重燃，引起电网运行状态的瞬息变化，导致电磁能的强烈振荡，会使该变电站的10kV系统失去稳定，严重时将导致10kV系统停运行。

5.4降低供电可靠性
单相接地毕竟是一种故障，一旦发生后要及时查找处理，将会造成用户停电，降低了供电可靠性。

5.5危及人畜生命安全及引发火灾
单相接地故障多发生在雷雨季节即夏秋季，此段期间多雨、多雷、大风、气候潮湿，由于10kV农网线路主要向农村片区供电，而此时正是农民栽种和收割期间，人、畜经常走过线路下，发生单相接地时可能造成人、畜触电伤害甚至死亡。

另外，发生电弧接地时如周围有易燃物，可能会引发火灾。

6、10kV线路单相接地故障的判断及处理，
6.1分析判断
(1)一相电压降为零，另两相电压升高至线电压，发出接地信号，此为完全接地。

(2)一相电压降低但不为零，另两相电压升高但小于线电压，发出接地信号，此为不完全接地。

(3)一相电压降低但不为零，另两相电压升高至线电压，发出接地信号，此为电弧接地。

(4)一相电压降为零，另两相电压未升高，发出接地信号，此为母线电压互感器二次熔断件熔断一相。

(5)一相电压降低但不为零，另两相电压未升高，发出接地信号，此为母线电压互感器一次熔断件熔断一相。

(6)一相电压降低但不为零，另两相电压升高超过线电压或两相电压降低但不为零，一相电压升高；三相对地电压依相序次序轮流升高，并在(1.2-1.4)倍相电压作低频摆动，约每秒一次；三相对地电压地一起升高，远远超过线电压，发出接地信号，此为并联铁磁谐振。

6.2故障处理
发生单相接地故障后，线电压依然对称，因而不影响对用户的连续供电，按照规程规定，系统可继续运行1-2h，但非故障相的电压将升高，如长期运行，将危及系统的安全稳定运行，因此发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除，确保电网稳定运行。

(1)发生单相接地故障后，变电值班员应马上复归音响，记录故障时间，接地相别，有关数值，迅速汇报当值调度和有关负责人，并按当值调度员的命令寻找接地故障。

(2)先详细检查变电站内电气设备有无明显的故障迹象，如找不出故障点，再进行线路接地的寻找。

(3)接地故障查出后，对一般不重要的用户线路，停电排除故障后方可恢复送电，重要用户线路，先转移负荷，做好安全措施后方可停电排除接地故障。

7、整改防范措施
(1)提高10kV线路的防雷水平，在线路经过雷区的地方加装性能好的金属氧化物避雷器，降低避雷器的接地电阻，降低配变接地装置的接地电阻，在配变低压侧加装低压避雷器，使用绝缘性能好的绝缘子和线路设备。

(2)提高10kV线路的安装质量，按规范进行安装。

(3)加强定期检修，及时消除线路缺陷，不让线路长期带病运行。

(4)加强线路通道的清理，定期裁剪树木，确保线路通道完好。

(5)消除铁磁谐振。

如采用专用消谐器，电磁式电压互感器一次绕组中性点不接地等。

(6)系统进行接地补偿。

测试接地故障电流超过30A时，可加装消弧线圈、接地变压器进行补偿。

(7)为缩短接地故障的查找和排除接地故障时间，缩小停电范围，提高供电可性，可采用以下方法。

(8)变电站内采用微机小电流接地选线装置。

(9)线上装设分段开关、较长分支线装设分支开关，较短分支线装设跌落式熔断器。

(10)主线上分段装设接地故障显示仪，分支线上装设接地故障显示仪。

(11)建立沿线路村寨的通信录，发生接地故障时，可电话联系询问情况，发动群众参与到线路的运行维护上来。

(12)加强安全宣传力度，告知农户：遇到断线掉在地上、树木靠在线路上、导线脱落在横担上或拉线上等情况时，及时向供电部门汇报，远离故障点8m以外，切记不能靠近故障点，同时电杆、拉线上不能拴牲畜，不能摇动拉线。