10KV配电线路单相接地故障

10KV配电线路单相接地故障

10KV

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。

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。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。

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1.1 单相接地故障的特征

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。

1.2 真假接地的判断

电压互感器一相高压熔断器熔断，发出接地信号。发生接地故障时，故障相对地电压

降低，另两相升高，线电压不变。而高压熔断器一相熔断时，对地电压一相降低，另

两相不会升高，线电压则会降低。

用变压器对空载母线充电时，断路器三相合闸不同期，三相对地电容不平衡，使

中性点位移，三相电压不对称，发出接地信号。这种情况只在操作时发生，只要检查

母线及连接设备无异常，即可以判定，投入一条线路或投入一台所用变压器，即可消

失。

系统中三相参数不对称，消弧线圈的补偿度调整不当，倒运行方式时，会发出接

地信号。此情况多发生在系统中倒运行方式操作时，经汇报调度，在相互联系时，了

解到可先恢复原运行方式，消弧线圈停电，调整分接开关，然后重新投入，倒运行方

式；

在合空载母线时，可能激发铁磁谐振过电压，发出接地信号。此情况也发生在倒闸操作时，可立即送上一条线路，破坏谐振条件，消除谐振。

1.3 检测装置

对于绝缘监察装置，通常采用三相五柱式电压互感器加上电压继电器、信号继电

器及监视仪表构成。它由五个铁芯柱组成，有一组原绕组和二组副绕组，均绕在三个

中间柱上，其接线方式为Ynynd。这种接线的优点是：第一副绕组不仅能测量线电压，

而且还能测相电压；第二副绕组接成开口三角形，能反映零序电压。当网络在正常情

况下，第一副绕组的三相电压是对称的，开口三角形开口端理论上无电压，当网络中

发生单相金属性接地时(假设A相)，网络中就出现了零序电压。网络中发生非金属性

单相接地时，开口两端点间同样感应出电压，因此，当开口端达到电压继电器的动作

电压时，电压继电器和信号继电器均动作，发出音响及灯光信号。值班人员根据信号

和电压表指示，便可以知道发生了接地故障，并判定接地相别，然后向调度值班员汇

报。但必须指出，绝缘监察装置是与母线共用的。

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导线断线落地或搭在横担上；导线在绝缘子中绑扎或固定不牢，脱落到横担或地上；

导线因风力过大，与建筑物距离过近；配电变压器高压引下线断线；配电变压器台上

的10 kV避雷器或10 kV熔断器绝缘击穿；配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地；

绝缘子击穿；线路上的分支熔断器绝缘击穿；同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落，

搭在下排导线上；线路落雷；树木短接；鸟害；飘浮物(如塑料布、树枝等)；其它偶

然或不明原因。

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3.1 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。

单相接地故障发生后，也可能产生谐振过电压。几倍于正常电压的谐振过电压，危及

变电设备的绝缘，严重时使变电设备绝缘击穿，造成更大事故。

3.2 对配电设备的危害 :

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，将进一步使线路上的绝缘子击穿，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事故。

3.3 对区域电网的危害

严重的单相接地故障，可能破坏区域电网的稳定，造成更大事故。

3.4 对人畜危害

对于导线落地这一类单相接地故障，如果配电线路未停运，对于行人和线路巡视人员

(特别是夜间)，可能发生跨步电压引起的人身电击事故，也可能发生牲畜电击伤亡事

故。

3.5 对供电可靠性的影响

发生单相接地故障后，一方面要进行人工选线，对未发生单相接地故障的配电线路要

进行停电，中断正常供电，影响供电可靠性；另一方面发生单相接地的配电线路将停

运，在查找故障点和消除故障中，不能保障用户正常用电，特别是在庄稼生长期、大

风、雨、雪等恶劣气候条件，和在山区、林区等复杂地区，以及夜间、不利于查找和

消除故障，将造成长时间、大面积停电，对供电可靠性产生较大影响。