10 kV配電線路單相接地故障檢測與處理

劉東蕓

（甘肅鋼鐵職業技術學院 機電工程系，甘肅嘉峪關 735100）

引言

在當前電力企業電網運行管理中，10 kV配電線路單相接地是一種常見的配電系統運行故障，該故障不僅會導致配電線路產生過高的電壓，損壞相關電力生產設備，還會直接影響到電力市場對用戶的正常持續供電，造成一定的社會經濟損失。因此，電力企業必須安排專業人員加強對10 kV配電線路單相接地故障的日常規范檢測與處理工作，嚴格督促他們按照企業管理規章制度辦事，根據具體故障發生原因和特點采取相對應的解決措施，合理采用單相接地故障的排查處理技術與設備，全面提升10 kV配電線路單相接地故障的查找解決效率，避免因接地故障而影響電力生產、輸送的正常進行。

1 10 kV配電線路單相接地故障發生原因及危害

1.1 10 kV配電線路單相接地故障發生的原因

造成10 kV配電線路單相接地故障的原因有很多，如當某個物體掛到電線上，并且物體還觸碰到了地面，就會容易發生單相短路；由于附近高干樹木與線路距離過近，在外界風力作用下高干樹枝與線路產生了親密接觸，造成線路單相接地故障；在外界惡劣天氣環境下，大風大雨天的配電線路絕緣子電阻將會明顯減小[1]，導致出現閃絡、放電的情況，這樣也會引發配電線路單相接地故障；10 kV配電網線路中的配電變壓器發生擊穿，10 kV熔斷器或者避雷器被雷擊時也會造成配電線路單相故障。

1.2 10 kV配電線路單相接地故障發生的危害

1.2.1 危害到變電設備的安全穩定運行

10 kV配電線路一旦發生單相接地故障，就會造成配電線路中某段線路出現短路情況，這會導致某瞬間產生的諧振過電壓遠遠高出正常值，促使變電設備的絕緣性明顯降低。嚴重情況下，還會導致變電設備出現完全損毀的情況，使整個配電線路上的避雷器、熔斷器等設備絕緣被燒毀，不僅會造成較大的經濟損失，影響到用戶的安全穩定供電，還會威脅到周圍居民的生命安全。

1.2.2 影響供電穩定性

10 kV配電線路出現單相接地故障后，相關電力部門須及時安排專業人員對故障線路進行檢測處理，此時附近區域的居民供電受到影響。發生單相接地故障的配電線會斷電，在整個排查檢修維護階段，該電力電網覆蓋下的區域只能夠處于持續斷電的情況，這樣無疑會影響到當地供電的穩定性，給當地居民生產生活帶來一定的不便。

1.2.3 損害配電線路的使用壽命

10 kV配電線路發生單相接地故障后，供電電壓與負荷電流在短時間內都會出現持續增大的情況，而當它們本身的數值嚴重超過了配電線路的最大承載負荷，就會自然向外進行放電，這會直接造成對相線和中性線上的損耗，一定程度加快了配電線路的損壞，降低了線路的正常使用壽命。

2 10 kV配電線路單相接地故障檢測與處理

2.1 單相接地故障排查檢測

2.1.1 人工選線排查檢測故障

當10 kV配電線路因高阻值接地而引發單相接地故障時，現場故障排查檢測人員可以通過合環與解環兩條線路去準確判斷到底是哪條線路出現了單相接地故障。而如果10 kV配電線路是因為線路接地而產生的單相接地故障問題，現場工作人員則需要通過排查檢測各排線開關和拉合分段開關以準確判斷到底是哪條線路產生單相接地故障。當現場工作人員明確是哪條線路出現接地故障后，即可安排專業人員去查找到具體的故障發生點，倘若無法在短時間內查找出具體故障發生區域或位置，則需要利用蹬桿檢查手段對不同設備檢測作業，以便能夠高效解決故障問題。相關工作人員需要將配有繼電保護裝置的斷路器合理設置在10 kV開關柜內[2]，而對于斷路器的設置主要有以下兩種不同形式，一是通過規范安裝微機保護裝置，其有效集電流限制、負荷限制以及超限值跳閘保護作用于一身；二是通過正確安裝先進的電流控制器，充分發揮其優化調整線路電流限定值的作用。

2.1.2 合理運用新技術、新設備提高接地故障排查檢測效率

基于我國科學技術的不斷創新完善，越來越多的先進技術設備出現在大眾視野面前，針對10 kV配電線路單項接地故障的排查檢測工作，相關工作人員可以通過合理采用新技術、新設備有效提升單相接地故障的檢測工作質量和效率，充分保障10 kV配電線路運行過程的安全可靠性，持續為用戶提供高質量的電力。圖1所示為10 kV配電線路用戶分界負荷開關（FFK看門狗），該種開關顯著的應用優勢在于當10 kV配電線路發生單相接地故障時，其能夠自動斷開，使接地故障有效隔離。變電所的一條10 kV配電線路附帶著3個用戶，而每個用戶的電網和大電網都基于用戶分界負荷開關連接起來，在處于正常運行狀態時，DL、K1、K2、K3都會在合理位置上。而如果K2的用戶電網發生單相接地故障，K2會基于自身測控裝置高效檢測出零序電流趨近全網的零序電流，這樣就能夠幫助檢測人員快速判斷出具體的線路故障點，及時采取有效的處理措施[3]。除此之外，當K2的用戶發生相間短路故障時，該變電站的出線開關DL會自動跳閘，線路會直接斷電。無論是單相接地故障，還是相間短路故障，用戶分界負荷開關裝置的運用都能夠對其進行有效隔離，這樣不僅能夠減少由于故障產生的停電戶數，還可以方便工作人員對故障的快速排查檢測，提高工作效率。

圖1 K1、K2、K3——用戶分界負荷開關(FFK看門狗)

2.2 10kV配電線路單相接地故障的處理措施

2.2.1 合理運用小電流接地選線裝置

為了加強對10 kV配電線路單相接地故障的科學預防處理工作，相關工作人員可以通過在變電所內合理安裝小電流接地自動選線裝置，基于該項裝置輔助應用下，能夠實現自動選擇出發生單相接地故障線路，并且具有準確率高、消耗時間短的優點。小電流接地選線裝置的應用，有效避免了傳統人工選線工作方式的弊端，減少非故障線路不必要的停電，避免接地故障問題影響范圍的持續擴大。值得注意的是，變電所工作人員在實際應用該項裝置時，應做好該裝置與各配出現間隔上的零序電流互感器配合使用，不然將無法發揮出其作用。

2.2.2 應用新技術設備提高故障處理效率

在10 kV配電線路單相接地故障處理工作中，相關技術人員可以通過在10 kV配電線路的出口處安裝上信號源，同時在三相導線、線路時段、各分支點上加裝單相接地故障指示器裝置，這樣，當10 kV配電線路某處出現單相接地故障時，相對應的指示器裝置就會在短時間內自動發出指示信號。現場工作人員則可以根據故障點指示燈判斷故障，明確故障發生的具體范圍和原因，并采取相應的故障處理措施，全面提高10 kV配電線路單相接地故障的處理工作效率。與此同時，金屬氧化物避雷針還具有反應動作快、伏安特性平坦、續流小、沒有截波等特點，因此相關技術人員可以通過將優質的金屬氧化物避雷針合理設置在10 kV配電線路和變臺之上[4]，這樣能夠有效防止由于暴雨雷擊等天氣因素帶來的嚴重線路損害，引起線路接地故障的發生。當10 kV配電線路發生單相接地故障后，電力企業需要安排專業人士去快速查找具體故障點，相關工作人員可以采用分片、分段、分設備的“排除法”，并綜合運用蹬桿檢測法、絕緣搖桿檢測法，確保在最短時間內查找到對應的故障。倘若上述方法都未能夠查找到接地故障發生區域位置，那么則需要申請讓上級調度對故障線路試送電，如果成功了則代表可能是其他不明偶然原因造成的單相接地故障。如果不成功，相關工作人員則需要利用排除方法繼續排查消除故障。

3 結束語

綜上所述，為了保障電網安全可靠地持續運行，為用戶提供高質量的電力，電力企業必須高度重視10 kV配電線路單相接地故障排查檢測與處理解決工作。企業需要安排專業人員定期檢查維護配電線路，及時發現故障并予以排除，要合理引進應用先進的檢測技術與設備，加強對故障點的科學有效隔離工作，杜絕產生發范圍的停電事故，影響到人們的正常生產生活。