論配網(wǎng)線路接地故障快速診斷及處理

摘要：當配網(wǎng)線路出現(xiàn)接地故障時，怎樣正確快速地查找到故障點并進行處理，是保證電力系統(tǒng)安全運行的關鍵，因此必須對配網(wǎng)線路接地故障的危害進行深度分析以及對故障進行有效及時的處理。文章在對配網(wǎng)線路接地故障原因進行分析的基礎上，探討了配網(wǎng)線路接地故障的處理以及預防措施。只有及時對配網(wǎng)線路故障進行排查和預防，才能有效防止和保護電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

關鍵詞：配網(wǎng)線路；接地故障；診斷預防；故障點；電力系統(tǒng)

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0111-02

1 概述

隨著我國通信技術、微電子技術、網(wǎng)絡技術與計算機技術的不斷發(fā)展，電力在現(xiàn)代科研和國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及我們日常生活等眾多方面都有著廣泛的應用。電力系統(tǒng)構成了家庭生活電氣化和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)等方面的基礎。隨著人們對電力系統(tǒng)的管理調度的要求不斷提高，我國電網(wǎng)改造得到了大規(guī)模的完善，配電網(wǎng)硬件設施以及網(wǎng)絡架構等不斷得到強化，電網(wǎng)運行的安全可靠、經(jīng)濟高效得到了有效保障。

由于人們對供電服務以及電能質量的要求也越來越高，這就要求在現(xiàn)有配電網(wǎng)不斷改善的基礎上實現(xiàn)科學化、精細化、集中化以及數(shù)字化的配電管理，以使供電服務以及電能質量能得到有效提高，不斷加強電網(wǎng)建設。整個電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、配電及相應的輔助系統(tǒng)構成，每一部分都非常重要，特別是輸電線路，它直接影響了配電和用電系統(tǒng)。電網(wǎng)配電系統(tǒng)主要采用中性點不接地系統(tǒng)。高壓輸電網(wǎng)一般分布在地形復雜、氣候條件多變的地區(qū)，故障極易發(fā)生。在中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障后，故障電流比較小，系統(tǒng)可以繼續(xù)正常運行一段時間，不影響對用戶供電。但是，長時間的運行會引起其他更嚴重的故障，破壞系統(tǒng)的安全運行。因此決速準確地進行故障定位，可在技術上保障電網(wǎng)的安全運行。

2 配網(wǎng)線路接地故障的常見類型及其診斷

2.1 變壓器熔絲被熔斷

在10kV配網(wǎng)系統(tǒng)中，變壓器的熔絲分為兩種：低壓熔絲和高壓熔絲，一般情況下可以通過電壓值的變化來直觀地判斷這種配網(wǎng)故障，表現(xiàn)為：當兩相電壓不變時，一相電壓下降至零，但是如果被熔斷的是高壓保險熔絲，某一相的電壓不會下降至零，相反低壓保險絲熔斷時，某一相的電壓指示為零。

2.2 諧振過電壓

判斷此現(xiàn)象的一般依據(jù)是一相電壓不會降低為零，但是其指示數(shù)比正常情況要低，而另外兩相電壓則會較正常線電壓高。還有一種情況就是三相電壓會在不同電壓范圍內發(fā)生低頻率的擺動，而且三相電壓會按照順序輪流升高。

2.3 單相接地故障

單相接地故障屬于配網(wǎng)短路故障種類之一，而且這是配網(wǎng)線路接地故障中很常見的一種故障，幾乎占全部故障類型的80%之上。故障表現(xiàn)為一相電壓會降低為零，而另兩相電壓升高但是不會超過正常線電壓。當發(fā)生單相接地故障時，需要注意兩點：（1）絕緣監(jiān)測裝置的警鈴會發(fā)出響聲，同時光子牌會閃亮；（2）電壓互感器的一次熔絲在弧光接地時因相電壓過高而發(fā)生熔斷，嚴重時則會燒壞互感器。

另外，配網(wǎng)短路故障類型還包括三相短路、兩相短路、兩相接地短路。其中兩相短路相對單相接地短路而言是較為嚴重的一種故障，其故障電流發(fā)生時較大可能會造成大面積停電甚至更嚴重地會燒毀線路。然而短路故障中最為嚴重的是三相短路，因為短路發(fā)生時，電流巨大，后果更為嚴重。

3 配網(wǎng)線路接地故障的影響和危害及其原因分析

3.1 故障影響和危害

由于單相接地故障發(fā)生的頻率較高，因此有必要對其產(chǎn)生的影響和危害進行分析。

3.1.1 對線損的影響。單相接地故障的發(fā)生會導致較大的電能損耗，因為配網(wǎng)線路接地相間接或者直接向大地放電。若按照規(guī)定達到一定運行時間（不超過兩小時），這樣將會增加電能損耗。

3.1.2 對生命體的危害。單相接地故障的一種表現(xiàn)就是導線發(fā)生落地，若接地配電線路未停止運行時發(fā)生導線落地，路過的行人和線路巡查人員（尤其在夜間）可能會造成人身觸電甚至傷亡等事故的發(fā)生，對其他生物也可能會造成觸電傷亡事故。

3.1.3 對配電設備的危害。單相接地故障發(fā)生可能會發(fā)生間歇性孤光接地，從而導致諧振過電壓，過電壓會使線路上的絕緣子發(fā)生絕緣擊穿，導致嚴重的短路事故，還會使部分配電變壓器被燒毀，還有可能燒毀避雷器和熔絲從而發(fā)生電氣火災。

3.1.4 對變電設備的危害。在10kV配電線路中，發(fā)生單相接地故障后，在變電站10kV母線的電壓互感器上可以檢測到零序電流，同時在開口三角形上，產(chǎn)生零序電壓。由于電壓互感器的鐵芯飽和，會增加勵磁電流，若運行時間較長就有可能使電壓互感器被燒毀。發(fā)生單相接地故障后，還會產(chǎn)生幾倍于正常電壓的諧振過電壓，危害變電設備的絕緣性，更嚴重時會使變電設備發(fā)生絕緣擊穿，造成更大事故。

3.2 故障發(fā)生原因分析

這里主要分析單相接地故障發(fā)生的原因，主要有以下七種情況：（1）風過大，導線與建筑物距離過近；（2）配電變壓器的高壓引起下線斷線；（3）導線固定、綁扎不牢固發(fā)生斷線落地；（4）變壓器臺上的熔斷器或者避雷器發(fā)生絕緣擊穿；（5）導線由于線路落雷被燒斷；（6）同一桿架所設導線的上層橫擔拉帶一端發(fā)生脫落搭在下一排導線上；（7）絕緣子破裂，在霧雨天放電時絕緣電阻降低，跳線被燒斷搭在鐵擔上。

無論是哪一種電路故障原因，將高新技術產(chǎn)品如SF6斷路器、真空斷路器、柱上真空開關等應用到配網(wǎng)中，可以在很大程度上減少故障的發(fā)生。例如新研發(fā)出來的氧化鋅避雷器是一種帶脫離器的避雷器，其放電效果比傳統(tǒng)避雷器好，而且絕緣體的擊穿率較低。

4 配網(wǎng)線路接地故障的處理及其預防

4.1 故障處理

配網(wǎng)線路發(fā)生故障后，維修單位要立刻采取措施，組織相關人員對路線進行細致巡視，找出故障發(fā)生關鍵點。在尋找過程中，綜合運用排除法（分設備、分段、分片）、絕緣遙測、登桿檢查等方法，在最短的時間內，找出故障發(fā)生點然后進行故障排除。當采用上述方法還無法檢測到故障發(fā)生點時，需要跟上級調度請求對發(fā)生故障的線路進行試送電，如果送電成功，可以斷定故障是由其他不明和偶然的原因導致產(chǎn)生的。如果送電未成功，則需要繼續(xù)利用排除法進行查找，直到找出故障發(fā)生點然后進行故障排除。

4.2 故障預防

針對配網(wǎng)線路單相接地故障，可采用的預防方法主要有：（1）針對配電線路的一些基礎設備進行定期絕緣測試；（2）對導線和周圍建筑物進行定期巡查；（3）對變壓器進行維修和更換；（4）合理布局配網(wǎng)設備，注重線路基礎建設，應用新的技術設備。

針對外力破壞防范措施，可以對相應地區(qū)的居民進行用電安全和用電維護的宣傳。例如可以通過發(fā)放一些有關于電力設施保護知識的文件以及開展相關知識的宣講，提高個人的維護素質和責任心。相關電力部門以及關聯(lián)的管理部門積極協(xié)調配合，建立與線路保護區(qū)內施工單位的有效聯(lián)系和溝通，及時地做好預防措施，針對可能出現(xiàn)的問題和故障點進行核實和排查，提供現(xiàn)場電力安全指導，加強施工作業(yè)點的監(jiān)護。

針對一些因為動物等外界因素引起的配網(wǎng)線路接地故障，可以對相應的變壓器的兩個側樁頭和跌落保險以及相應的避雷器裝上絕緣防護罩，這種技防措施能夠有效避免外力配網(wǎng)線路接地故障的發(fā)生，對于會出現(xiàn)重復在同一地方發(fā)生的線路接地故障，則應該選擇線路改造或者加大線路之間的距離，來預防和避免接地故障。

5 結語

因為單相接地故障是配網(wǎng)線路故障中故障發(fā)生頻率最高的一種，這種故障的發(fā)生嚴重影響配電網(wǎng)系統(tǒng)和變電設備的安全穩(wěn)定運行，這就需要人們在實踐中不斷探索新的方法來排除故障和預防故障，不斷總結經(jīng)驗增加新技術和新設備的使用范疇，這樣才能在更大程度上預防和診斷故障。

參考文獻

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作者簡介：李炳強（1982-），男，廣東江門人，廣東電網(wǎng)公司江門臺山供電局工程師，研究方向：配網(wǎng)運行管理及施工現(xiàn)場質量、安全管理。endprint