農村10kV配電線路單相接地故障分析

駱宏偉

：現階段，雖然農村10kV配電網可靠性得到了一定的提升，但用戶對供電可靠性的要去也越來越高。單相接地故障作為農村配電線路故障的主要類型，嚴重影響了廣大農村用戶用電。本文結合筆者多年農村配網工作經驗，對農村10kV配電線路單相接地故障的特點、原因、危害、解決措施等進行了分析和建議，希望對處理單相接地故障提供一定的幫助。

：農村10kV配電線路;單相接地故障分析;解決措施

近年來，農村10kV配電網升級改造一直在有條不紊的進行，農村配網供電可靠性有了一定的提升，但隨著廣大農村區域社會經濟的不斷發展，用戶對配網供電可靠性的要求也越來越高。配電網一旦發生故障，仍將對用戶的生產生活產生極大的影響，而單相接地故障是配電網故障的主要類型，因此如何減少農村配網單相接地故障就是一項亟待解決的問題。

10kV配電網中性點采用不接地或經消弧線圈接地的運行方式。正常運行時，三相電壓對稱，同時因為導線對地有電容，每相對地還存在電容電流，三相對地電容電流之和為零。發生單相接地故障時，故障相電壓變為零，非故障相電壓升高為相電壓的倍，但線電壓依然保持對稱，不影響對用戶供電，可以運行1至2小時。對于不接地系統，流過故障點的電流等于不接地系統等于系統中所有非故障原件對地電容電流之和，對于經消弧線圈接地的系統，流過故障點的電流等于上述電容電流和流過消弧線圈的感性電流之和。

根據筆者經驗，農村10kV配電線路單相接地故障原因多分為以下幾類：

3.1對變配電設備的危害

10kV配電線路出現單相接地故障后，一方面變電站10kV母線壓變開口三角上會產生零序電壓，使電壓器互感器鐵芯飽和，勵磁電流增加，長時間運行可能燒毀母線壓變;另一方面，因正常相電壓升高為相電壓的倍，對配電設備的絕緣帶來一定的威脅，同時也可能因間歇性弧光接地產生幾倍于相電壓的諧振過電壓，使配電設備擊穿或短路，嚴重威脅配電設備的安全。

3.2降低供電可靠性和用電量

雖然部分變電站內已安裝了小電流接地選線裝置，但因為準確率較低，調控人員較多還是采用對同段10kV母線上的配電線路逐條試拉來確定故障線路，再由配電運行人員對故障線路進行故障巡視、絕緣檢測來確定故障點，從而排除故障，恢復供電。這種方法一方面會造成非故障線路的短時停運，另一方面，故障線路排除故障時受天氣、視線等影響較大，條件不具備的情況下，故障線路的停運時間會延長，嚴重影響用戶正常用電，降低用戶的用電量。

3.3威脅人身安全

因單相接地故障時，線路允許運行1至2小時，因此在線路未停運的狀態下，行人或巡視人員可能會在不知情的情況下靠近接地故障點，引起跨步電壓傷人。

3.4增加配電線路線損

10 kV 配電線路發生單相接地故障時，在未線路未停運的狀況下，接地故障點會持續的對地放電，從而造成一定的電量損失，降低所屬配電線路的線損。

3.5引發火災

單相接地故障時，接地點產生的弧光或接地設備因持續放電破損后產生的高溫碎片，可能引燃接地點周邊的可燃物，從而引發火災。

3.1加強配電線路巡視

配電運行人員應嚴格按照規程要求的巡視周期對配電線路進行巡視，巡視中要沿線路通道對線路逐基桿塔進行檢查，對線路保護區內可能危及到線路安全運行的樹竹進行逐一清理，對發現的各類缺陷登記造冊，根據缺陷的輕重緩急制定整改計劃，并組織整改閉環。同時應積極應用無人機巡線等新技術，對桿塔桿上結構和偏遠山區線路進行巡視，提高配電線路巡視的精細度和巡線工作效率。

3.2加強配電線路帶電檢測

隨著電力科學技術的不斷發展，配電線路帶電檢測已逐步應用到配電運維工作中來。通過應用紅外測溫、超聲波局放等帶電檢測新技術，對容易引發單相接地故障的配電線路避雷器、絕緣子、設備線夾等開展帶電檢測，了解設備材料的健康狀況，對發現的問題設備，通過停電或帶電檢修的方式予以消缺，最大限度的減少設備發生單相接地的概率。

3.3加強配電線路的改造

針對配電線路運行中存在的不同問題，對配電線路進行有針對性的改造也是降低單相接地故障的有效措施之一。如對于存在通道問題的線路可以另選通道新建線路或對其進行絕緣化改造來降低故障率;對于易遭雷擊地段的線路，可以通過更換高電壓等級的絕緣子，采用帶固定外串聯間隙避雷器或架設避雷線的方法減少雷擊斷線或絕緣子、避雷器擊穿后引起的單相接地故障等。

3.4加強配網工程物資抽檢和工程驗收

物資和工程質量對配電線路的可靠運行也有一定的影響。這就要求一方面要把好工程物資進門關，對到貨的各類物資及時抽樣送檢，發現問題的物資及時聯系廠家更換，確保物資合格可用;另一方面，要抓好工程驗收關，根據配電線路驗收規范要求對配網線路進行認真驗收，對驗收中發現的問題及時督促施工方整改，確保線路不帶病投運。

3.5全方位防止外力破壞現象

減少外力破壞引起的單相接地故障一是要加強電力設施保護宣傳，通過開展電力設施保護講座，張貼電力設施保護畫報等形式向廣大用戶宣貫電力設施保護的相關法律法規，提升用戶的電力安全和電力設施保護意識;二是要積極與政府部門溝通，由電力主管部門建立相關的規章制度，規范近電施工作業的審批，嚴懲破壞電力設施的行為。

3.6安裝配電自動化設備

通過在配電線路上安裝小電流放大裝置、故障指示器、智能開關等配電自動化設備可以幫助配電運維人員準確判斷單相接地故障的范圍，并通過智能開關對故障迅速進行自動隔離。安裝方法為將小電流放大裝置安裝在10kV母線任一10kV出線的首端，智能開關安裝在10kV出線的主線分段和支線分支處，故障指示器按照每1公里或20基電桿的間距安裝在各條10kV出線的主線和支線上。當發生單相接地故障時，小電流放大裝置檢測到接地故障產生的零序電流時會動作將故障線路故障相故障電流放大，智能開關檢測到放大后的零序電流后保護動作將故障隔離，故障指示器則根據檢測到的零序電流通過短信的方式反饋發生接地故障的線段同時故障指示器會閃爍來幫助現場處理人員迅速找到故障線段，排除故障。

3.7采用先進的接地故障查找設備

確定故障范圍后，如何迅速查明故障并恢復送電就顯得尤為重要了。一方面，部分設備擊穿后，從外觀觀察很難分辨，只能通過拆除后檢測的方法確定;另一方面，部分故障段線路較長，巡視通道較差，只能通過人工步行巡線，延長了故障巡視時間，嚴重影響了送電的速度。而通過使用接地故障測試儀，用測試儀主機在故障段線路中點注入一個恒流信號，通過專用鉗表檢測注入點兩側信號電流的大小來判斷故障側，通過上述方法不斷的用“二分法”檢測，最終檢測出故障設備，可以大大縮短接地故障巡視時間，減少不必要的巡視，從而加快配電線路送電速度。

綜上所述，單相接地故障作為農村10kV配電線路的主要故障類型之一，降低了農村配電線路的供電可靠性。供電企業必須了解單相接地故障的特點，摸清故障原因，提出行之有效的解決方法并予以實施，切實降低農村10kV配電線路的故障率，為廣大農村區域經濟的發展貢獻力量。

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