浅谈10kV配电线路单相接地故障危害及措施

浅谈10kV配电线路单相接地故障危害及措施

【摘要】本文介绍单相接地故障的危害和影响，提出单相接地故障的预防措施，详细分析单相接地故障的处理方法，提高电网安全运行。

【关键词】10kV；配网；故障；措施

前言

近几年来，随着配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。因此，做好配电线路的运行与检修，应结合地域，了解当地配电线路常见故障，加强防范措施。

1.单相接地故障的危害和影响

（1）对变电设备的危害

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压，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，已发生过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。

（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，也可能引发电气火灾事故。

（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。

（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。

（5）对供电可靠性的影响

发生单相接地故障后，为防止接地故障的进一步扩大，对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，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。

（6）对线损的影响

发生单相接地故障时，由于配电线路接地相直接或间接对大地放电，将造成较大的电能损耗，如果按规程规定运行一段时间（不超过2小时），则将造成更大的电能损耗。

（7）对供电量的影响

发生单相接地故障后，由于要查找和消除故障，必然要停运故障线路，从而将造成长时间、大面积停电，减少供电量，影响供电企业的供电量指标和经济效益。

（8）对社会和谐稳定的影响

发生单相接地故障后，在对配电线路停电巡查的过程中，居民的正常生产生活用电得不到保障，对社会和人民的生产生活造成极大的不便，影响了人们的日常生活，影响了社会的和谐稳定。

2.单相接地故障的处理方法

2.1 经验判断法

一般情况下，运行维护单位在接到变电所某某线路单相接地故障通知后，直接由运行维护人员分组对线路进行逐杆逐设备全面巡视，查找故障点，在无法确认明显故障点的情况下，需要凭运行维护人员的经验分析故障线路故障可能存在的点：有无存在未及时处理的树害，设备的历史运行情况，可能引起线路单相接地的点等，判断可能引起的接地点，然后去现场进行确认处理，再试送电确认。经验判断法的缺点： 1）对运行维护单位的要求较高。日常管理基础资料要详实准确，并能实现动态管理，运行维护人员对线路环境、设备情况非常熟悉，否则经验判断就无从谈起。2）在夜晚，由于光线不是很好，当发生接地故障，尤其是不完全接地时，往往很难查找到故障点。3）对特别情况，故障经验法不适用。

2.2 线路绝缘摇测法

线路绝缘摇测法适用在分段、分支开关较多，故障点难以查找，需要尽快恢复送电的线路上，尤其是对于电缆线路此方法比较实用。线路绝缘摇测可用万用表或2500伏兆欧表测量每相线的绝缘电阻。线路绝缘摇测法实施前应首先确保

无向试验线路倒送电及产生感应电的可能。在将线路分段的两侧分别摇测绝缘电阻值，将摇测点两侧绝缘值进行比较，较低的一侧应为故障段。这种方法既可对线路进行绝缘水平监测，总体掌握线路绝缘情况，又适用于传统处理方法查找不出线路接地故障时的情况。按此法查找故障段每次可将故障范围大致缩小1/2，故一般5次以内即可将故障范围缩小到线路总长的1/32长度，大致可以找到故障点。

在用线路绝缘摇测法查找线路接地故障时，判断故障段的故障相前，应确保线路配电变压器和电容器均被可行断开，否则，绝缘摇表示分别摇测的三相绝缘值其实是三相相通的绝缘值，比真正的单相绝缘值要小许多。对于架空线路而言，晴天摇测绝缘电阻时经验值大于100MΩ为合格，若在晴天摇测中配电变压器丝具没有被拉开，则经验值大于50MΩ即为合格；经验是低于40MΩ为不合格，若测试中配电变压器丝具没有被拉开，则低于30MΩ即为不合格。对于电缆线路，如果某相对地绝缘电阻值在30千欧以下，则说明该相线有接地点；当电缆线路发生断芯故障时，可将电缆线终端的三根相线和中性线并接起来，用万用表在线路首端分别测量每两相线之间和相线与中性线之间的电阻。如果电阻不大，则说明电路是完好的；如果电阻值高达数千欧，则说明电路有断芯处；如果三相对中性线的电阻都是很大，而三相之间的电阻不大，则可断定中性线有断芯处。

2.3其它处理方法

（1）线路分段或分支线装设故障指示器。可以缩小故障巡视范围，迅速隔离故障区域。

（2）线路分段开关和支线开关进行智能化改造。智能化改造要具有遥测和遥控功能，而且满足电压、电流综合取样的智能开关。

（3）采用带脱离装置的氧化锌避雷器。防止雷电击穿避雷器对横担或对地形成的接地故障。

（4）线路绝缘子尽可能使用玻璃绝缘子、瓷横担、陶瓷耐张绝缘子，尽可能少用或不用合成绝缘子和陶瓷针式绝缘子。由于合成绝缘子受雷击击穿时，远距离不容易识别，延长了故障查找时间；陶瓷针式绝缘子爬距离相对瓷横担来说较短，绝缘水平较低，容易受雷击击穿造成接地故障。

3.预防办法

（1）对配电线路定期进行巡视，主要是测量导线对接处线夹的温度是否正常，检查变压器等设备的运行环境是否符合要求，看导线与树木、建筑物的距离是否符合要求，导线在绝缘子中的绑扎是否牢固，拉线绝缘子安装是否符合要求，导线交叉跨越距离是否符合规定等。

（2）对配电线路上的变压器、开关、避雷器等设备定期进行预防性测试，发现不合格及时更换或修理；对于平时运行中发现的设备缺陷应及时处理。

（3）在配电线路上加装分段开关及支线开关，有利于快速查找故障点，缩小故障范围，减少停电面积和停电时间。

（4）对于有条件的地区或单位在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子，提高配电网绝缘强度。

（5）在变电所的配出线出口处加装信号源，在配电线路始端、中部和各分支处三相导线上加装单相接地故障指示器，指示故障区段。配电线路发生单相接地故障后，根据指示器的颜色变化可快速确定故障范围，快速查到故障点

4.结束语

10kV配电线路单相接地故障是配网中故障率较高的一类，这类故障对变电设备和配电网的安全、经济运行有较大影响，应在实践中总结经验，并积极应用新技术、新设备，预防单相接地故障发生，发生后尽快查找和消除故障点，提高供电可靠性，减小对人身和设备的危害，从而保证电网的安全、经济和稳定运行。

参考文献：

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