论10kV配电线路单相接地故障排除分析
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摘 要：通过对10kV配电线路单线接地故障原因的分析，指出单相接地故障对变电设备和配电网的危害，提出预防和故障处理办法，并建议应用新技术新设备，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：电力系统；单线接地；故障；预防和处理
前言
10kV架空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、大风和降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。本文作者依据多年工作实践，就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、新设备等问题进行粗浅的阐述。
1、单相接地故障的原因
1.1单相接地故障检测
由于某种原因导致10kV配电线路发生单相接地故障后，通过变电站10kV母线上运行的电压互感器、10kV母线绝缘监察装置检测到接地故障并发出接地信号，提示值班员进行处理，经过选线，最终确定发生单相接地故障的相别和配电线路，停运该配电线路（规程规定可以故障运行2小时，但考虑到继续运行一段时间后可能导致单相接地故障扩大成其它事故，故一般停运），汇报上级调度，由配电线路的运行维护人员处理故障。
1.2单相接地故障发生的原因
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情况：（1）导线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，与建筑物距离过近；(4）配电变压器高压引下线断线；(5）配电变压器台上的10KV避雷器或10kV熔断器绝缘击穿；(6）配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地；（7）绝缘子破裂，导致接地或绝缘子脏污在雾雨天闪络、放电、绝缘电阻降低；跳线烧断搭到铁担上；(8）同杆架设导线上层横担的拉带一端脱落，搭在下排导线上；(9）线路落雷，使导线烧断；(10）清障不力，刮风时树枝碰线；(11）小动物危害引起；(12）导线、跳线因风偏对杆塔放电；(13）飘浮物（如塑料布、树枝等）；(14）其它偶然或不明原因。
在以上诸多种原因中，导线断线、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，上述三种原因占接地总故障原因的80％以上。
2、单相接地故障的危害和影响
2.1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。
2.2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，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。
2.3对人畜危害
对于导线落地这一类单相接地故障，如果接地配电线路未停运，对于行人和线路巡视人员〔特别是夜间），可能发生人身触电伤亡事故，也可能发生牲畜触电伤亡事故。
2.4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。
2.5对供电的影响
发生单相接地故障后，由于要查找和消除故障，必然要停运发生单相接地故障配电线路，从而将造成长时间、大面积停电，减少供电量。据不完全统计，每年由于配电线路发生的单相接地故障，将少供电几万干瓦时，影响供电企业的供电量指标和经济效益。
2.6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，将造成更大的电能损耗。
3、接地故障预防措施和处理办法
3.1预防措施
3.1.1加强线路改造，严把设计与施工质量，改造旧线路，更换不合格导线，对设计、施工不合格的要予以返工。线路上用的瓷件在安装前必须进行耐压试验及绝缘测试，杜绝使用伪劣假冒产品。
3.1.2加强线路的运行管理工作。建立考核制度，把线路跳闸次数、跳闸停电时间与责任单位、责任人的工资、奖金挂钩考核。
3.1.3加强线路巡视工作。严格按规程规定对线路进行定期巡视，并对线路有计划地进行特殊及夜间巡视。线路发生故障进行故障巡视时要细心查线，发现故障及时彻底排除，防止重复跳闸。线路巡视主要是看导线与树木、建筑物的距离，电杆顶端是否有鸟窝，导线在绝缘子中的绑扎或固定是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉带螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等。要做到故障原因未查到不放过，故障不彻底排除不放过，没有防止故障重复发生的措施不放过。
3.1.4做好线路的清障工作。积极与市政园林部门沟通保证线路通道符合规程要求，使线路运行不受树木生长干扰。
3.1.5加强线路设备的检修维护。我们每年春季对线路及设备进行停电检修、清扫工作，按有关规定对设备定期进行试验，及时处理设备缺陷，提高运行水平，如：定期清擦瓷瓶，对变压器、避雷器等定期进行电阻测试及耐压试验；加强配变高低压侧熔丝管理，禁止使用不合格保险丝。
3.1.6做好护线宣传工作。通过张帖标语、宣传车等形式，向广大群众进行线路保护宣传工作，特别是在伐树、拆除建筑物时要采取安全措施，保护线路安全，禁止在电力线路附近及其上空放风筝、抛掷铁丝、绳索等物。
3.1.7在雷雨季节到来前，线路及配变均要投人避雷器，避雷器要合乎规程要求，并定期进行绝缘电阻、工频放电电压试验，对不合格或有缺陷的避雷器要进行更换。
3.1.8在农村配电‘线路上加装分支溶断器，缩小故障范围，减少停电、面积和停厄时间，有利于快速查找故障点。
3.1.9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。
3.2发生单相接地故障后的处理办法
当配电线路发生单相接地后，在上级调度人员指挥下，运行维护单位应立即组织人员巡视线路，查找故障点，在查找过程中可以采取分片、分段、分支、分设备的“排除法”，并与摇测线路绝缘、登杆检查等办法相结合，尽快找到故障点并消除。如果上述办法未查找到故障点，可请求上级调度对故障线路试送电一次，如成功，则可能是其他不明偶然原因造成；不成功，则用“排除法”继续查找，直到查找到并消除故障为止。
4、积极推广新技术、采用新设备
4.1小电流接地自动选线装置
在变电所加装小电流接地自动选线装置，此装置能够自动选择出发生单相接地故障线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大。目前，已有部分变电站加装了这套装置，取得了良好效果。在实际应用中，应注意此装置与各配出线间隔上的零序电流互感器配合使用，否则不能发挥任何作用。
4.2单相接地故障检测系统
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。目前这一检测系统已在一些线路上应用，能够快速查找故障眠，节省时间，提高供电可靠性．增加供电量，取得了较好效果。
4.3氧化锌避雷器
在配电线路和变台上采用金属氧化物避雷器代替FS一10阀塑避雷器，限制雷电过电压，效果好，可以耐多重雷击，绝缘击窃率低，运行稳定。
有关GZJC型系列故障指示器是一种安装在电力系统及线路上用于指示线路接地或短路的检测装置。该装置能准确指示故障点所在区段和分支，缩短故障点查找时间；减少停电面积和售电量损失，提高供电可靠性；指示瞬时性接地故障，及时发现故障隐患。
5、结束语
根据上述可知：10kV配电线路单相接地故障对变电设备和配电网的安全、经济运行有较大影响，应在实践中不断总结经验，并积极应用新技术、新设备，预防单相接地故障发生。总之，只要我们加强对线路各方面的运行管理工作，采取得力措施，完全可以使线路事故跳闸降到最低限度，提高线路供电可靠性，保证线路安全、优质运行。
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