10kV線路單相接地保護(hù)問(wèn)題分析和改進(jìn)

張志明

摘要：新時(shí)代背景下，我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平逐步提高，電力企業(yè)的發(fā)展得到了人們普遍的關(guān)注。對(duì)于我國(guó)，10kV配電線路是一類(lèi)應(yīng)用率最高的線路，但其經(jīng)常會(huì)發(fā)生接地故障。一般最常見(jiàn)的因素是導(dǎo)線斷線、絕緣子擊穿以及導(dǎo)線和樹(shù)木短接等。因此，相關(guān)工作人員必須做好研究工作，以提升線路運(yùn)行的效率，并確保其安全性達(dá)到要求。主要描述了單相接地出現(xiàn)故障的具體原因，探討了單相接地故障的危害，分析了接地故障的處理方式。

關(guān)鍵詞：配電線路;單相接地故障;預(yù)防和處理

引言

單相接地故障在10kV配電系統(tǒng)中是常見(jiàn)的故障之一，發(fā)生的情況如空氣潮濕、雨雪天氣，由于樹(shù)木過(guò)高大風(fēng)天氣發(fā)生刮碰、固定導(dǎo)線的一些絕緣子單相擊穿、外力刮斷單相斷線、設(shè)備的絕緣老化等很多因素都有可能引起。單相接地故障不僅影響正常供電，而且極有可能引發(fā)過(guò)電壓，引起相間短路的故障，擴(kuò)大事故的覆蓋面。因此變電站工作人員應(yīng)該掌握快速的查找和排除相關(guān)故障的處理方法。

1單相接地出現(xiàn)故障的具體原因

1.1故障的檢測(cè)

基于某些原因造成線路出現(xiàn)接地故障問(wèn)題，通過(guò)設(shè)置互感器的方式，可以及時(shí)完成故障的監(jiān)察工作，并將接地信號(hào)全部發(fā)出，以提示值班人員進(jìn)行有效處理。經(jīng)過(guò)選線后，最終能夠明確具體的故障線路，從而對(duì)其采取停運(yùn)處理的方式。然后再將相關(guān)問(wèn)題匯報(bào)至上級(jí)部門(mén)，以安排相關(guān)工作人員展開(kāi)處理，確保故障問(wèn)題可以得到及時(shí)解決。

1.2故障產(chǎn)生的原因

10kV配電線路實(shí)際運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)致接地故障出現(xiàn)的原因主要為：導(dǎo)線出現(xiàn)了落地的情況;導(dǎo)線外部的絕緣子未能得到有效固定;導(dǎo)線和建筑物之間的距離過(guò)于接近，當(dāng)有大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)，會(huì)有嚴(yán)重的擺動(dòng)情況;高壓引下線出現(xiàn)了斷線的情況;外部熔斷器的絕緣出現(xiàn)了擊穿的情況;導(dǎo)線上方位置的橫擔(dān)出現(xiàn)了脫落的情況;樹(shù)木出現(xiàn)了短接的情況;有漂浮物出現(xiàn)。其中，最常見(jiàn)的情況便是導(dǎo)線斷線、絕緣子擊穿以及與樹(shù)木短接。根據(jù)相關(guān)資料可以發(fā)現(xiàn)，這些情況導(dǎo)致故障出現(xiàn)占據(jù)的比例超過(guò)了83.22%。

2單相接地故障的危害

2.1變電設(shè)備造成的危害

當(dāng)線路出現(xiàn)單相接地故障問(wèn)題后，10kV母線上的電壓互感器檢測(cè)到零序電流，同時(shí)還會(huì)在開(kāi)口部位的三角形上產(chǎn)生一定量的零序電壓。如果實(shí)際運(yùn)行的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，很容易造成互感器出現(xiàn)燒毀的情況，從而導(dǎo)致設(shè)備損壞，并產(chǎn)生嚴(yán)重的停電事故。

2.2對(duì)配電設(shè)備造成的危害

接地故障問(wèn)題出現(xiàn)后，有可能造成間歇性弧光接地問(wèn)題產(chǎn)生，從而導(dǎo)致諧振過(guò)電壓出現(xiàn)，將絕緣子的絕緣層全部擊穿，導(dǎo)致短路情況出現(xiàn)。此外，變壓器同樣有可能被完全燒毀，使其避雷器出現(xiàn)擊穿的情況。

2.3對(duì)區(qū)域電網(wǎng)造成的危害

如果有接地故障產(chǎn)生，可能會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)被破壞，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。

2.4對(duì)人畜造成的危害

如果出現(xiàn)了導(dǎo)線落地的情況，同時(shí)線路本身的運(yùn)行沒(méi)有及時(shí)停止，很容易對(duì)過(guò)往行人或者工作人員的人身安全帶來(lái)影響，甚至有可能導(dǎo)致傷亡事故。一般此類(lèi)事故最常在夜間出現(xiàn)。

310kV系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)定

一般在10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，由于線電壓保持不變，三相系統(tǒng)仍然保持在平衡，電網(wǎng)能夠繼續(xù)運(yùn)行，相應(yīng)供電的可靠性提高了，這是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。在相應(yīng)的情況下，線路及電氣設(shè)備的對(duì)地絕緣水平都是按線電壓設(shè)計(jì)的，當(dāng)非故障相的對(duì)地電壓升高到3倍，短時(shí)間內(nèi)對(duì)設(shè)備的絕緣保護(hù)水平并不能造成危險(xiǎn)，但是一旦長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行就可能會(huì)引起非故障相的絕緣薄弱點(diǎn)發(fā)生一些損壞，最后導(dǎo)致相間短路，導(dǎo)致故障面積的進(jìn)一步擴(kuò)大。所以一般在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中裝有絕緣監(jiān)察裝置，當(dāng)發(fā)生上述單相接地故障時(shí)，絕緣監(jiān)察裝置會(huì)發(fā)出接地故障的報(bào)警信號(hào)，運(yùn)行值班人員能夠很快地對(duì)報(bào)警信息中顯示的故障點(diǎn)進(jìn)行巡查，采取相應(yīng)的措施進(jìn)而消除故障。一般規(guī)程中規(guī)定：10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障時(shí)可以繼續(xù)短時(shí)間地運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間不超過(guò)2h。

4接地故障的查找方法

在進(jìn)行相關(guān)故障查找處理時(shí)，首先應(yīng)該先看故障的相關(guān)特征，進(jìn)一步判斷故障的真實(shí)度。然后，再去檢查變電站內(nèi)部的設(shè)備是否已有故障：第一步要到設(shè)備區(qū)域檢查故障范圍內(nèi)設(shè)備的外觀情況及絕緣組成部分有沒(méi)有明顯的破損痕跡，有無(wú)閃絡(luò)點(diǎn)、放電的明顯痕跡。還有設(shè)備區(qū)域內(nèi)有沒(méi)有外部施工方導(dǎo)致的外力破壞等情況發(fā)生;檢查無(wú)誤后再檢查PT熔斷器的熔絲是否已經(jīng)熔斷，相關(guān)部位的避雷器是否有損壞、電纜接頭有無(wú)放炮擊穿損壞等現(xiàn)象的發(fā)生。在確定變電站內(nèi)部的相關(guān)設(shè)備沒(méi)有發(fā)生故障后，要以送電線路的重要性為主次，采取分步依次瞬間點(diǎn)滅的方法來(lái)查找出故障線路。具體的點(diǎn)滅順序是：先點(diǎn)滅沒(méi)有負(fù)荷的充電的備用饋出線路，再點(diǎn)滅饋出線路較長(zhǎng)的線路，如接地信號(hào)沒(méi)有解除，聯(lián)系調(diào)度后再去點(diǎn)滅其他饋出線路。當(dāng)點(diǎn)滅某一路饋出的線路時(shí)，接地信號(hào)消失，后臺(tái)顯示及絕緣監(jiān)察的電壓值的恢復(fù)正常，則可以確定該饋出的線路有接地故障。

5單相接地故障查找與預(yù)防

5.1預(yù)防的相關(guān)辦法

對(duì)于10kV線路的單相接地故障，一般采取以下幾種方法進(jìn)行預(yù)防，以便最大限度地減少該類(lèi)故障的發(fā)生。1）定期進(jìn)行巡檢，無(wú)論是架空線路還是電纜回路，制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难矙z計(jì)劃是非常重要的，要讓每一條線路在短周期內(nèi)都被檢查到位。巡檢時(shí)要看導(dǎo)線與樹(shù)木及旁邊建筑物的距離，固定導(dǎo)線的絕緣子是否牢固、是否松脫。每條電纜的各個(gè)部位及電纜的中間接頭、端頭是否良好等?？傊?，一定要按照相關(guān)巡檢規(guī)定進(jìn)行定期的巡檢。2）在分支線路上加裝跌落式開(kāi)關(guān)、熔斷器等保護(hù)裝置，一來(lái)可以縮小故障范圍面，二來(lái)可以縮短查找故障點(diǎn)的時(shí)間。（3）在每年的春檢、聯(lián)檢、秋檢中對(duì)變電站內(nèi)的一切變壓器進(jìn)行試驗(yàn)。（4）在每年的春檢、聯(lián)檢、秋檢中對(duì)電纜回路上的電纜、電纜端頭、中間接頭絕緣測(cè)試。

5.2單相接地的處理辦法

當(dāng)某一線路發(fā)生單相接地故障后，檢修維護(hù)單位應(yīng)立即組織人員巡視線路查找故障點(diǎn)，在查找過(guò)程中應(yīng)采取“排除法”，主要用一片區(qū)域、分段區(qū)域、分設(shè)備區(qū)域的方法。同時(shí)必須結(jié)合電桿的蹬桿檢查，盡快找到故障點(diǎn)并解除故障。假如未查找到故障點(diǎn)，可聯(lián)系廠調(diào)度對(duì)故障的線路試送電一次，如成功，則可能是其他原因偶然造成的，若送電不成功，必須繼續(xù)查找，直到消除故障點(diǎn)為止。

5.3應(yīng)用檢測(cè)系統(tǒng)

應(yīng)用檢測(cè)系統(tǒng)是在配電線路的出口位置額外設(shè)置一個(gè)信號(hào)源，同時(shí)還要在前端位置和中部位置設(shè)置故障指示器，以自動(dòng)將具體故障的區(qū)段位置全部顯示出來(lái)。當(dāng)配電線路出現(xiàn)單向接地故障時(shí)，需要基于指示器本身的顏色變化情況，在第一時(shí)間明確故障本身的具體范圍。

結(jié)語(yǔ)

10kV配電線路經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接地故障，從而使設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)性受到巨大影響。因此，相關(guān)人員需要在技術(shù)和設(shè)備層面展開(kāi)深入研究，以防止或減少接地故障情況的出現(xiàn)，進(jìn)而提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

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