農網線路單相接地故障初探

朱濤

[摘要]通過對某供電公司1O千伏配電線路單線接地故障原因的分析，指出單相接地故障對變電設備和配電網的危害，提出預防和故障處理辦法等，減少單相接地故障的發生，確保配電網安全、經濟和穩定運行。

[關鍵詞]單線接地；原因

某供電公司10千伏架空配電線路多采用中性點不接地“三相三線”供電方式，此種接線方式提高了供電可靠性，減少了線路損耗，增強了線路絕緣水平，降低了跳閘次數，但在實際運行中，經常發生單相接地故障，特別是在雨天、大風和降雪等惡劣天氣條件下，單相接地故障更是頻繁發生，嚴重影響了變電設備和10千伏配網的安全、經濟運行。本文作者依據調度工作實踐，就10千伏配電線路單相接地故障發生的原因、對變電設備和配電網的安全、經濟運行的影響和單相接地故障的預防、發生后的處理辦法等問題進行粗淺的闡述。

1、單相接地故障的原因

1.1單相接地故障檢測

由于某種原因導致10千伏配電線路發生單相接地故障后，通過變電站10千伏母線上運行的電壓互感器、小電流接地選線裝置等檢測到接地故障并發出接地信號，提示監控員、調度員進行處理，經過選線過程，最終確定發生單相接地故障的配電線路，停運該配電線路（調規規定可以故障運行2h），并告相關線路維護負責人，由配電線路的運行維護人員處理故障。

1.2單相接地故障發生的概率

我公司現有10千伏配電線路364條，其中95%以上的接地故障發生在農網線路上。因此，農網10千伏配電線路發生單相接地故障的概率是較高的。

1.3單相接地故障發生的原因

本文作者通過對該公司配網負責人報至調度員處的原因進行歸納和總結，發現10千伏配電線路在實際運行中發生單相接地故障主要有以下幾種情況造成：（1）導線斷線或由于在絕緣子中固定不牢，脫落至地面或擔于線路橫桿之上；（2）大風導致導線弧垂部分擺動至建筑物；（3）配電變壓器臺上的避雷器或熔斷器絕緣擊穿；（4）配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地；（5）絕緣子破裂接地，跳線燒斷搭到鐵擔上，或在霧雨天閃絡、放電、絕緣電阻降低；（6）刮風時樹枝碰觸、斷落至導線；（7）飄浮物（如塑料布、樹枝等）；（8）其它偶然或不明原因。在以上諸多種原因中，導線斷線、絕緣子擊穿和樹木短接是發生配電線路單相接地故障最主要的原因，對我公司2012年以來單相接地故障原因上報統計，上述三種原因占接地總故障原因的70%以上。

2、單相接地故障的危害和影響

2.1對變電設備的危害

10千伏配電線路發生單相接地故障后，變電站10千伏母線上的電壓互感器檢測到零序電流，在開口三角形上產生零序電壓，電壓互感器鐵芯飽和，勵磁電流增加，如果長時間運行，將損毀電壓互感器。在該局配電線路實際運行中，已發生變電站電壓互感器損壞等情況，擴大停電事故。

2.2對配電設備的危害

單相接地故障發生后，可能發生間歇性弧光接地，產生幾倍于正常電壓的過電壓，過電壓將進一步使線路上的絕緣子擊穿，造成嚴重的短路事故，同時可能燒毀部分配電變壓器，使線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀，也可能發生電氣火災。

2.3對區域電網的危害

嚴重單相接地故障，可能破壞區域電網系統穩定，造成更大事故。

2.4對人畜危害

對于導線落地這一類單相接地故障，如果接地配電線路未停運，對于行人和線路巡視人員（特別是夜間），可能發生人身觸電傷亡事故，也可能發生牲畜觸電傷亡事故。

2.5對供電可靠性的影響

發生單相接地故障后，一方面要進行人工選線，對未發生單相接地故障的配電線路要進行停電，中斷正常供電，影響供電可靠性。另一方面發生單相接地的配電線路將停運，在查找故障點和消除故障中，不能保障用戶正常用電，特別是在莊稼生長期、大風、雨、雪等惡劣氣候條件和山區等復雜地區以及夜間，不利于查找和消除故障，將造成長時間、大面積停電，對供電可靠性產生較大影響。

2.6對線損的影響

發生單相接地故障時，由于配電線路接地相直接或間接對大地放電，將造成較大的電能損耗，如果按地調調規運行一段時間（不超過2 h），將造成更大的電能損耗。

3、接地故障預防措施和處理辦法

3.1預防措施

（1）加強線路巡視工作。嚴格按規程規定對線路進行定期巡視，并對線路有計劃地進行特殊及夜間巡視。線路發生故障進行故障巡視時要細心查線，發現故障及時徹底排除，防止重復接地。要做到：故障原因未查到不放過，故障不徹底排除不放過，沒有防止故障重復發生的措施不放過。（2）做好線路的清障工作。積極與相關部門溝通保證線路通道符合規程要求，使線路運行不受樹木生長、新建房屋等干擾。（3）加強線路設備的檢修維護。我們每年春季對線路及設備進行停電檢修、清掃工作，按有關規定對設備定期進行試驗，及時處理設備缺陷，提高運行水平。如：定期清擦瓷瓶，對變壓器、避雷器等定期進行電阻測試及耐壓試驗；加強配變高低壓側熔絲管理，禁止使用不合格保險絲。（4）在農村配電線路上加裝分支熔斷器（柱上開關等），在發生接地時縮小故障范圍，減少停電面積和停電時間，有利于快速查找故障點。

3.2發生單相接地故障后的處理辦法

當配電線路發生單相接地后，我公司調控中心監控人員立即根據規程進行選線，調度員通知運行維護單位組織人員對相關故障線路進行巡視，查找故障點，運維人員在查找過程中可以采取分片、分段、分支、分設備的“排除法”等辦法相結合，盡快找到故障點并消除，恢復線路供電。如若線路巡視過后未發現相關故障點，運維人員可向調度員申請試送線路，如成功，則說明為線路不明偶然原因造成。

4、積極推廣新技術、采用新設備

4.1小電流接地自動選線裝置

在變電所加裝小電流接地自動選線裝置，此裝置能夠自動選擇出發生單相接地故障線路，時間短，準確率高，改變傳統人工選線方法。

4.2單相接地故障檢測系統

在變電所的配出線出口處加裝信號源，在配電線路始端、中部和各分支處三相導線上加裝單相接地故障指示器，指示故障區段。配電線路發生單相接地故障后，根據指示器的顏色變化可快速確定故障范圍，快速查到故障點。據了解，目前這一檢測系統已在一系統內其他單位線路上應用，能夠快速查找故障點，節省時間，提高供電可靠性，增加供電量，取得了較好效果。

5、結束語

10kV配電線路單相接地故障對變電設備和配電網的安全、經濟運行有較大影響，應在實踐中不斷總結經驗，并積極應用新技術、新設備，預防單相接地故障發生。總之，只要我們加強對線路各方面的運行管理工作，采取得力措施，完全可以使線路事故跳閘降到最低限度，提高線路供電可靠性，保證線路安全、優質運行。

參考文獻

[1]李堅.電網運行及調度技術問答.中國電力出版社，2004.