论文部分内容阅读
摘 要： 在整个配电系统当中最常见的故障就是 10 kV 配电线路的单相接地故障，这对我国城市和乡镇生活用电的稳定性造成了比较严重的影响，并且当电网的负荷发生了变化或外部天气和环境发生变化时，最容易导致故障的发生，其中导致事故发生的主要原因就是单相接地。所以，分析了导致 10 kV 配电线路的单相接地故障发生的主要原因，并阐述了针对此故障的最佳处理方式，从而保障 10 kV 配电系统的安全性和稳定性。
关键词： 10 kV 配电线路；配电系统；单相接地故障
10kV配电线路是电网的基础设施，在实际运行中，由于电压等级较低，对地电容较小，因此属于小接地电流系统。单相接地，是电力系统发生概率最大的故障之一。笔者日常接触较多的是10 kV配电线路，现结合工作中遇到的单相接地及分析处理情况进行探讨。
1、10 kV 配电线路单相接地故障的主要表现
10 kV 配电线路发生单相接地故障的主要类型可以按接地时间的长短分类，主要可以分为稳定性接地和间接性接地两种。如果按照接地媒介来进行区分，可以将其分为金属性接地以及非金属性接地两种。稳定性接地主要可以分成完全接地以及不完全性接地两种，如果配电线路只是单相由金属与大地进行连接时，就会造成完全接地的现象发生，同时，会造成故障电压为 0.如果没有出现故障的电压就会转变为线电压，当配电线路通过非金属或者电弧等进行接地时，就会导致故障电压减少，但是并不会发生电压归 0 的现象，而没有发生故障的电压将会持续升高，但不会升至线电压。
间歇性接地的情况主要是指发生接地现象的情况会时而出现时而消失，以电弧接地的过程为例，如果在接地点出现电弧就会造成间接性电源重燃或熄灭的现象，这样会造成电网运行状态紊乱，同时也会发生强烈的电磁振动。
2、单相接地故障的原因
根据电网布置的结构和地域环境的差别，10 kV线路发生单相接地故障的原因大致可以分为以下几类：①导线断线落地或搭接在横担上，同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落，搭在下排导线上；②导线因风力过大，又与建筑物或树木距离过近发生碰线；③配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地，配电变压器上的10 kV避雷器或熔断器绝缘被击穿，线路上绝缘子或分支熔断器绝缘击穿；④线路遭遇雷击；⑤鸟害；⑥配电变压器高压引下线断线；⑦导线上落挂飘浮物（如塑料布、树枝等）；⑧其他偶然事件或原因。
3、单相接地故障的检测
如果配电站的某10kV配电线路出现了单相接地并引发了故障，工作人员就可以利用配电站中 10kV 母线上的电压互感器及 10kV 母线绝缘检测装置来实时监控接地故障，并且也能够在第一时间发出接地信号，在信号发出以后，工作
人员能够根据对相电压进行测量的方法来寻找具体是哪一条配电线路中的哪一项出了问题，在正常情况以及非特殊情况下，需要将此现象汇报至上级部门，且上级部门应该在第一时间将电路停止运行并且进行维修，也应该在维修过程中通过相关维修线路人员对线路经过且有可能存在故障的位置进行着重检查，将发生故障的位置确定；可以通过分断的方式来使检查范围不断缩小，这种方式能够使检查故障的效率提高，这种方式就是通过对线路分断点上的断路器以及柱上的隔离开关进行开关操作，同时，也可以基于远程通讯信号来判断，从而不断缩小故障范围；利用绝缘摇表来对配电线路进行遥测，从而判断故障发生地点，这种方式就是利用绝缘摇表来对绝缘电阻进行遥测，并分析当前配电线路的绝缘水平是否达到了常规标准，如果当前线路的绝缘水平过低，则可以根据此现象来找到单相接地故障发生的具体位置。
4、单相接地故障的危害
4.1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。
4.2 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。
4.3 对人身的危害
出现导线落地的单相接地故障，配电线路如果持续运行，则会造成近距离的行人，特别是线路夜巡人员发生跨步电压造成的电击伤人事故。
4.4对供电可靠性的影响
排查故障和维修线路，需要对线路进行停电，这对供电企业来说，会直接影响其供电可靠性，特别是在农作物收割期，大风、雨、雪、夜间等恶劣情况下，以及山区、林区等复杂地形情况下，不利于查找和消除故障，会造成更长时间的停电，对供电可靠性有较大影响。
4.5对电能量的影响
单相接地故障会产生大量的大地放电现象，是一种直接的电能损耗，如根据相关规定，配电线路接地运行（不能超过）2 h，就会造成大量的电能损失。
5、接地故障的预防
（1）严格按照周期巡视线路。巡视中重点检查导线与树木、建筑物的距离，杆塔是否有鸟窝，导线绑扎是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉线螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等。
（2）定期试验。线路上的绝缘子、熔断器、避雷器等设备应定期进行试验，试验不合格的坚决不用，立即更换。
（3）重要设备定期检查。对配电变压器等重要设备定期进行检查，不符合运行要求的应及时进行维修或更换。
（4）分支线路上加装断路器。此项措施可以在故障时缩小故障范围，减少停电面积和时间，也有利于快速查找故障点。
6、结束语
10kV 配电线路是目前我国电力系统中的一项重要组成环节，同时，也是輸送电能的主要渠道，其能否正常运行，与广大用电居民以及供电企业的利益有着直接关联，希望通过以上方式能够对10 kV供电线路的单相接地故障问题起到良好的改善作用，并从根源上预防此类问题再次发生。
参考文献
[1] 付文林.10 kV 配电线路单相接地故障分析与处理[J]. 农村电工，2017，25（01）：35.
[2] 聂高见. 10kV配电线路单相接地故障分析及处理预防措施[J].时代农机，2017（04）22-27.
[3] 苏志斌.10 kV 配电线路单相接地故障分析与故障查找[J].无线互联科技，2017，22（06）：67-68.
[4] 张新友.10kV配电线路单相接地故障的危害及处理[J].大众用电，2013，（10）：22-23.
[5] 杨婕.农网10kV配电线路单相接地故障分析及处理[J].低碳世界，2018，（016）：135-136.
关键词： 10 kV 配电线路；配电系统；单相接地故障
10kV配电线路是电网的基础设施，在实际运行中，由于电压等级较低，对地电容较小，因此属于小接地电流系统。单相接地，是电力系统发生概率最大的故障之一。笔者日常接触较多的是10 kV配电线路，现结合工作中遇到的单相接地及分析处理情况进行探讨。
1、10 kV 配电线路单相接地故障的主要表现
10 kV 配电线路发生单相接地故障的主要类型可以按接地时间的长短分类，主要可以分为稳定性接地和间接性接地两种。如果按照接地媒介来进行区分，可以将其分为金属性接地以及非金属性接地两种。稳定性接地主要可以分成完全接地以及不完全性接地两种，如果配电线路只是单相由金属与大地进行连接时，就会造成完全接地的现象发生，同时，会造成故障电压为 0.如果没有出现故障的电压就会转变为线电压，当配电线路通过非金属或者电弧等进行接地时，就会导致故障电压减少，但是并不会发生电压归 0 的现象，而没有发生故障的电压将会持续升高，但不会升至线电压。
间歇性接地的情况主要是指发生接地现象的情况会时而出现时而消失，以电弧接地的过程为例，如果在接地点出现电弧就会造成间接性电源重燃或熄灭的现象，这样会造成电网运行状态紊乱，同时也会发生强烈的电磁振动。
2、单相接地故障的原因
根据电网布置的结构和地域环境的差别，10 kV线路发生单相接地故障的原因大致可以分为以下几类：①导线断线落地或搭接在横担上，同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落，搭在下排导线上；②导线因风力过大，又与建筑物或树木距离过近发生碰线；③配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地，配电变压器上的10 kV避雷器或熔断器绝缘被击穿，线路上绝缘子或分支熔断器绝缘击穿；④线路遭遇雷击；⑤鸟害；⑥配电变压器高压引下线断线；⑦导线上落挂飘浮物（如塑料布、树枝等）；⑧其他偶然事件或原因。
3、单相接地故障的检测
如果配电站的某10kV配电线路出现了单相接地并引发了故障，工作人员就可以利用配电站中 10kV 母线上的电压互感器及 10kV 母线绝缘检测装置来实时监控接地故障，并且也能够在第一时间发出接地信号，在信号发出以后，工作
人员能够根据对相电压进行测量的方法来寻找具体是哪一条配电线路中的哪一项出了问题，在正常情况以及非特殊情况下，需要将此现象汇报至上级部门，且上级部门应该在第一时间将电路停止运行并且进行维修，也应该在维修过程中通过相关维修线路人员对线路经过且有可能存在故障的位置进行着重检查，将发生故障的位置确定；可以通过分断的方式来使检查范围不断缩小，这种方式能够使检查故障的效率提高，这种方式就是通过对线路分断点上的断路器以及柱上的隔离开关进行开关操作，同时，也可以基于远程通讯信号来判断，从而不断缩小故障范围；利用绝缘摇表来对配电线路进行遥测，从而判断故障发生地点，这种方式就是利用绝缘摇表来对绝缘电阻进行遥测，并分析当前配电线路的绝缘水平是否达到了常规标准，如果当前线路的绝缘水平过低，则可以根据此现象来找到单相接地故障发生的具体位置。
4、单相接地故障的危害
4.1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。
4.2 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。
4.3 对人身的危害
出现导线落地的单相接地故障，配电线路如果持续运行，则会造成近距离的行人，特别是线路夜巡人员发生跨步电压造成的电击伤人事故。
4.4对供电可靠性的影响
排查故障和维修线路，需要对线路进行停电，这对供电企业来说，会直接影响其供电可靠性，特别是在农作物收割期，大风、雨、雪、夜间等恶劣情况下，以及山区、林区等复杂地形情况下，不利于查找和消除故障，会造成更长时间的停电，对供电可靠性有较大影响。
4.5对电能量的影响
单相接地故障会产生大量的大地放电现象，是一种直接的电能损耗，如根据相关规定，配电线路接地运行（不能超过）2 h，就会造成大量的电能损失。
5、接地故障的预防
（1）严格按照周期巡视线路。巡视中重点检查导线与树木、建筑物的距离，杆塔是否有鸟窝，导线绑扎是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉线螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等。
（2）定期试验。线路上的绝缘子、熔断器、避雷器等设备应定期进行试验，试验不合格的坚决不用，立即更换。
（3）重要设备定期检查。对配电变压器等重要设备定期进行检查，不符合运行要求的应及时进行维修或更换。
（4）分支线路上加装断路器。此项措施可以在故障时缩小故障范围，减少停电面积和时间，也有利于快速查找故障点。
6、结束语
10kV 配电线路是目前我国电力系统中的一项重要组成环节，同时，也是輸送电能的主要渠道，其能否正常运行，与广大用电居民以及供电企业的利益有着直接关联，希望通过以上方式能够对10 kV供电线路的单相接地故障问题起到良好的改善作用，并从根源上预防此类问题再次发生。
参考文献
[1] 付文林.10 kV 配电线路单相接地故障分析与处理[J]. 农村电工，2017，25（01）：35.
[2] 聂高见. 10kV配电线路单相接地故障分析及处理预防措施[J].时代农机，2017（04）22-27.
[3] 苏志斌.10 kV 配电线路单相接地故障分析与故障查找[J].无线互联科技，2017，22（06）：67-68.
[4] 张新友.10kV配电线路单相接地故障的危害及处理[J].大众用电，2013，（10）：22-23.
[5] 杨婕.农网10kV配电线路单相接地故障分析及处理[J].低碳世界，2018，（016）：135-136.