10kV線路接地故障對設備造成的重要影響及措施

黃峻瑋

摘 要：10kV線路接地故障是整個配網系統最具代表性的故障之一，10kV線路接地故障勢必將對設備造成的重要影響，影響配網的安全、高效運行，只有加大對故障問題的重視力度，采取科學有效的解決措施，才能防范故障。本文分析了10kV線路接地故障對設備造成的重要影響及措施。

關鍵詞：10kV線路；接地故障；設備；影響；解決對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.143

社會用電需求的持續增加，使得10kV配網的建設規模不斷擴大，對于整個國家的經濟建設、社會發展，配網都發揮著十分關鍵的作用，為我國居民用電提供了有效保證。然而，配網運行過程中，隨著運行周期的延長、內外各種因素的作用，難免會導致配網出現各種故障，其中接地故障就是典型的故障。

1 10kV線路接地故障對設備造成的重要影響

1.1 接地故障對變電設備的影響

對于10kV配網來說，接地故障出現后，對變電設備將帶來諸多方面的影響，例如：電壓互感器的反應最為明顯，其鐵芯將走向飽和狀態，對應的勵磁電流將急劇上升。此問題若得不到及時處理，電壓互感器則面臨著被燒毀的危險。特別單相接地故障的出現，會導致電壓的驟變，初始狀態的電壓逐漸演變為諧振過電壓，該電壓強烈作用于變電器，從而降低其絕緣性，引發機器擊穿故障，甚至釀成火災以及其他人身事故問題。

1.2 對配電設備的影響

對于10kV配網來說，接地故障出現后，正如前面提到，會導致故障線路電壓急劇上升，超出常規電壓的幾十倍之多，這必將為配網線路絕緣子帶來威脅，例如：出現絕緣子擊穿，而且引發配網短路。更加嚴重的威脅為：接地故障的發展引發線路高電壓，從而導致配電設備燒毀，以及其他的電氣設備，例如：熔斷器、避雷設備等失去絕緣性能，走向停運狀態。各類電氣設備的損壞不僅可能導致整個配網系統的癱瘓，而且還可能帶來危險性故障問題。

1.3 加劇線損問題

線損問題是配網系統治理面臨的大問題，當10kV線路接地故障出現時，配網線路不僅電壓急劇上升，對應的負荷電流也將驟然間變大，超越配網線路自身的負荷極限時，線路將被迫放電，導致相線、中性線等都發生一定程度的線損問題。

1.4 對人身安全與供電造成的威脅

10kV配網線路接地故障出現后，如果靠近故障線路周圍的人群未能采取安全防范措施，在毫無意識的情況下，很可能碰觸故障線路，線路釋放出的電能以及高電壓等，都可能造成人身事故。同時，在故障狀態下，故障線路所服務的區域內將出現大規模停電現象，供電得不到及時恢復，影響用戶生活、工作等的正常開展，甚至會引發用戶的不滿。

2 10kV線路接地故障原因分析

社會用電需求的持續增加，使得10kV配網的建設規模不斷擴大，對于整個國家的經濟建設、社會發展，配網都發揮著十分關鍵的作用，為我國居民用電提供了有效保證。然而，配網運行過程中，隨著運行周期的延長、內外各種因素的作用，難免會導致配網出現各種故障，其中接地故障就是典型的故障。導致10kV線路接地故障的原因是多方面的，其中裸導線脫落就是一大關鍵原因，一些裸導線由于捆扎不緊、牢固不嚴等，很容易脫離初始位置，在風力以及其他外力作用下，裸導線可能四處飛散，或者掉落在橫擔，也可能同周圍的樹木、植物等相互交織、碰撞，脫離的導線由于其外部絕緣層已經遭到了破壞，無法維持其自身原有的絕緣性能，進而引發接地故障。

10kV線路由于處于露天的運行環境，很容易受到其他外力的威脅，例如：高強雷電，含有腐蝕性氣體的污染等，這些外界因素都可能對10kV線路帶來嚴重的威脅與破壞，例如：造成10kV線路絕緣受損、絕緣度下降等，最終導致接地故障。

3 10kV線路接地故障的防范對策

3.1 加大配電線路檢查力度

10kV線路接地故障的防范應該以線路的巡檢為前提，因為只有加大對配網各個線路的巡檢力度，確保時刻掌握線路的運行狀態，才能有效預防、控制故障問題的發生。供電企業必須核定專業的巡檢技術員，定期或不定期地全檢或抽檢配網線路，通過巡查來及時預測故障，并提前采取防范措施。具體的檢查工作內容：配網線路同外界高聳物體，例如：建筑物、鐵塔、樹木等是否保持合適的距離，同時，檢查系統中的部件，例如：絕緣子螺栓有無松動現象，拉線破損與否等。每一次檢查都必須形成文字報告，遇到問題必須在第一時間上報，并提前采取解決措施，將故障控制在萌芽狀態。

3.2 積極檢查零件絕緣性

配網系統設置了多個零部件，這些微型部件發揮著重要作用，也勢必對接地故障帶來不可忽視的影響，這些零部件包括：絕緣子、避雷器等，它們正常的絕緣度是確保其功能有效發揮，支持整個配網安全運轉的保證，所以，必須加大對絕緣子等部件的絕緣檢測力度，通過測試看出絕緣性能是否正常。在此基礎上，也要定期加強配電變壓器的試驗檢查，檢測其各項功能、性質等能否達標，配電器、變壓器出現異常現象時，必須引起高度重視。

3.3 設置熔斷器

配網線路接地故障的出現，會導致其所服務區域用戶的供電中斷，這其中無論是故障點的查找、還是線路的檢測與維護等都將耗費一定時間，會影響用戶工作、生產、生活的正常進行，對此最為科學的方法就是將熔斷器設置于配網線路，在這種情況下，即使出現接地故障，通過熔斷器功能的發揮，能夠控制故障查找范圍，更快地定位故障點，減少維修期限，也能為用戶帶來更為便捷的供電服務。

3.4 利用故障檢測系統與監測技術

要想有效防范接地故障的干擾，可以配備專門的故障檢測系統，該系統能夠有效檢測線路的運行狀態，并及時、準確地定位故障點。常見的故障檢測設備類型較多，通常多為信號源設備，例如：故障信號指示燈就可以被配置于配網線路，發揮對故障問題的指示功能，相關維修者參照指示燈的變化來初步分析、斷定故障點，不僅縮短了故障查找時間，也有效維護了配網系統的安全運行。

此外，還要積極研發并利用接地故障檢測法，其中較為有效的方法為：不對稱電流法。該方法負責檢測接地故障，其過程和原理為：根據小電流接地系統單相接地故障的相關特征，通過檢測使故障線路上產生的不對稱電流信號的特征來實現故障選線和故障點定位的。無論哪一條線路出現接地故障，不對稱電流源都能收到該信號，對應分辨出故障相路，對其設置特殊信號，所配置的故障檢測設備能夠有效識別該信號，并對應發出警報信息，同時指出故障點所在位置。

例如：當配網線路出現故障時，不對稱電流源十分敏感，監測到開口三角電壓出現異常，有升高跡象。準電子pt能夠監測到故障，而且觀察此故障問題接連持續幾秒鐘以上。交流接觸器將受到刺激，并對應給出脈動信號。

此檢測技術的優勢體現在：安全可行，因為不對稱電源監測到故障時，其所產生的信號不會對其他電氣設備，例如：變電站主變、消弧線圈等的運行帶來副作用，而且此型號能夠有效控制諧波，防范過電壓問題。準確性好：不對稱電流源是專門針對于非正常電流信號做出的反應，此檢測方法的運行相對獨立，能夠廣泛適應各種配網系統運行模式、拓撲結構等，具有較高的檢測準確性。

3.5 防范外力的威脅

配網系統由于處于相對復雜的運行環境，很容易遭受外力因素的威脅，有必要加強外力破壞的防范。國家電力部門應聯合政府部門針對非法破壞行為制定懲罰規定，對于一切人為原因引起的破壞都必須給出嚴厲懲罰，通過這種方式來約束并監督人為的破壞行為，也可以為配網的安全工作創造有利的環境。也可以通過安裝監控設備來對配網的破壞行為進行全面監督，這樣才能真正找尋責任主體。

3.6 配置小電流接地自動選線設備

在故障檢測設備的支持與帶動下，也應該配置小電流接地自動選線設備，此設備能夠有效解決人工選線的諸多困難，提高選線工作效率，對于出現故障問題的線路可以自動化定位，提高故障定位效率，節省更多的檢修時間，控制故障問題的威脅度。

3.7 提高故障檢修效率

接地故障發生后，供電維護工作部門必須及時作出反應，分配專業的技術維修人員利用先進的檢測技術或者深入故障現場，檢測故障點，檢測明確故障類型與危害，并對應采取針對性的解決措施，及時排除故障問題，盡量縮短故障檢修時間，盡快恢復配網供電，這樣才能真正維護廣大用戶的利益，也才能提高配網的運行效率。

4 總結

10kV線路接地故障對于整個配網系統來說是一個大問題，必須引起高度的重視，借鑒以往的工作經驗來分析接地故障產生的原因，以及該故障將對各項電氣設備帶來的不良影響，并及時采取科學的解決對策有效地解除故障，為配網創造安全、有利的運行條件，維護供電企業經濟利益，也能提升客戶對供電服務的滿意度。

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