電力系統10kv配電線路單相接地故障探討

王曉巍

摘 要：在中國電網工程建設中，10kV配電線路占據著舉足輕重的地位。同時，由于10kV配電線路位于電力循環的末端，因此更加具有不可取代的作用。在通常情況下，10kv配電線路的運行質量是能夠得以保障的，不過，如果在極端氣候環境狀態下、或者電壓增加的情況下，配電網線路很可能出現單相接地的問題，由此產生諧振過電壓情況，進而導致供電不穩定或者受阻。為此，筆者在此對引起10kV配電線路發生單相接地問題影響因素展開了研究，并且闡述了其負面影響，基于此提出了解決該問題的策略和措施，作為同類研究和配電網系統營運的參考和借鑒。

關鍵詞：電力系統;10kv配電線路;單相接地故障

引言：

在過去幾年間，中國配電網工程建設實現了高速發展，為民眾提供了高品質的電力資源，同時對中國經濟持續發展提供了有力支撐。然而在現階段，中國配電網系統中依然存在著很多問題，其中比較常見的便是單相接地問題，這對配電網和用電設施的安全運行造成了一定威脅。對于處在極端氣候環境狀態下的配電線路而言更是如此，不僅會導致電力公司遭受巨大經濟損失，同時還會對民眾用電生活帶來影響。

1.10kv配電線路單相接地故障發生的原因

有很多因素會導致10kV配電線路發生單相接地問題，其中最常見、典型的影響因素包括以下幾方面內容：（1）受外力影響因素。主要包括動物破壞電線、或者空中的塑料袋等懸浮物掛碰到電線的情況。（2）單線缺乏科學的設置結構。部分導線周邊的障礙物（超高樹木）很可能會導致單相接地問題，而且不僅是移動中的障礙物，靜止的障礙物同樣可能由于受力等情況引發上述問題。較常見的原因是導線和建筑物的間距太小，或者極端氣候環境對導線造成影響，有時樹枝接觸導線也可能引起單相接地問題的出現。同時，若相關線路的安裝不符合相關作業標準，也可能引起單相接地問題。除此之外，當展開交流電耐壓檢測時，也存在導致上述問題的可能性[1]。（3）線路絕緣體的損壞。當線路處在極端氣候環境狀態下，其絕緣體則很可能會被損壞，最終導致單相接地問題的發生。（4）如果線路的變壓器長時間在高壓的狀態下運行，則會在一定程度上增加線路燒斷的概率，進而造成單相接地問題。其中，較為普遍的情況是雷擊對避雷設施和熔斷器的破壞，最終導致導線燒斷，對配電線路的穩定和安全運行帶來負面影響。（5）鐵磁諧振過電壓。在現階段，中國電網規模越來越大。這使得對地電容量隨之持續增加，而電磁式電壓互感器和空載變壓器的功率由此提升。在這種情況下，雷電損壞電網的概率會相應上升，從而引起鐵磁諧振現象，導致單相接地等問題。

2.10kv配電線路單相接地故障的檢測方法

2.1故障排除法

該方法要求相關技術人員以小組的形式排查每一段的配電線路，查看線路是否平穩和安全運行，線路環境是否符合相關規定，以此找出線路中存在的安全隱患。當技術人員找到單相接地部分后，便能夠對其連接點予以研判，從而對安全問題予以排除。然而，在獲取數據不足時，技術人員便不能對單相接地地點予以明確，這時則必須逐段檢測，最終確定發生故障的位置。

2.2推拉法

采用這種方法時，要求相關技術人員分割線路，基于此展開切換作業，并對相關數據進行記錄。通過這種方法便能夠對問題線路予以明確，將故障區域限制在一定的范圍內，而后憑借切斷線路的方式尋找問題的準確位置，同時和變電所保持實時通訊，通過觀察單相接地問題能否被排除，最終對問題確切地點予以確認[2]。由此，相關設計人員便可以精準定位安全問題的發生地點。然而，配電網系統要求單相接地狀態最高為2小時，因此當電網規模過大，或者線路分散，技術人員缺乏相應作業經驗時，變電站或在技術人員確定安全問題位置前中斷運行，從而對安全問題排查作業帶來阻礙，導致電力供應長時間終止。

3.10kv配電線路單相接地故障的處理及預防方法

3.1單相接地故障的處理方法

如果10kV配電線路發生單相接地情況，相關設計人員往往通過如下措施排除故障。

（1）相關技術人員對線路展開排查作業。主要通過快速測試線路的形式檢查配電線路，從而找到問題的準確位置，進而及時予以解決。

（2）通過小電流接地取代自動選線設施選擇（其運行原理和組成詳見圖1所示）。在采用這種方法之后，相關設計人員一方面能夠找到問題線路的位置，同時還能提高檢測作業的質量和效率。在配置自動化裝置的情況下，既能夠減少供電中斷問題，同時也能夠防止發生更大的安全問題。除此之外，還能夠使耗能情況得到緩解。

（3）配置變電所的出線與出線信號源。要求相關技術人員將指示燈配置在線路起始段和中間段，以及分支線上，從而對單相接地問題數據予以掌握。通過這種方法，技術人員便能夠提高檢測作業的效率，較快找到線路故障發生的位置，使供電中斷情況得到控制，從而確保平穩和安全的電力供應，減少由此導致的經濟損失。

3.2單相接地故障的預防方法

（1）加強配電線路檢查

只有在源頭防止單相接地問題的出現，才能使檢測作業的品質和效率得到提升。展開檢測作業時，相關技術人員應該檢測線路的狀態，及時清理線路范圍內的障礙物。技術人員應該查看導線的穩定性，防止動物對線路的破壞。同時，檢查螺栓穩定性，防止螺栓出現松動。除此之外，還應該查看電纜是否存在斷裂情況，并且對不符合相關規范的導線垂度予以處理。當找到引起單相接地問題的原因時，必須立刻予以排除，從而為配電網的正常和安全運行提供保障。

（2）提高檢測配電線路設施的力度。相關技術人員應該定期檢測配電網中的線路設施，并且及時更新陳舊設施，防止由設施運行問題而導致的單相接地故障，從而為電力系統的供電奠定基礎。

（3）分線、分路、開關安裝

相關技術人員應該在線路上配置分段、分路和開關。通過這種方法，一方面能夠保障單相接地的檢測作業，另一方面也有助于確定接地位置，以此提高檢測作業的效率，減少檢測作業的工作量，從而為正常供電提供有力保障，將由于電力供應中斷而導致的經濟損失控制在最小限度[3]。

（4）應用新技術和新設施。在通常情況下，10kV配電線路中普遍引入的設施與技術主要包括如下幾類：①安裝單相接地故障檢測系統。將信號源裝配于配電插座出口，并將指示燈裝配在配電線路起點、中間段和支線上，從而向相關技術人員提供線路信息。在出現單相接地的情況下，指示燈顏色會發生相應的改變。通過這種方法能夠對問題位置予以明確，提高檢測作業的效率。②在配電線路中配置防爆型自動斷線過電壓保護設施。由于其具備較好的放電性能，因此可以減少絕緣體的損壞，使其在受到雷擊攻擊后依然可以正常工作，從而防止線路出現故障，為相關設施安全和人員人身財產安全提供保障。

4.結束語

通過上述分析可知，只有在防止10kV配電線路不發生單相接地故障的情況下，才能確保線路的平穩和安全工作，從而提高民眾的用電質量。因此，相關技術人員必須要對線路展開檢測作業，全面掌握10kv配電線路單相接地故障的成因，結合實際情況，采用合理的檢測方法和處理措施，從而為社會生產和民眾生活提供可靠的保障。

參考文獻：

[1]姜學瑞，魏紹峰.淺析電力系統10kv配電線路單相接地故障[J].設備運維，2018，4（12）：8-9.

[2]梁詠秋.分析10kV配電線路單相接地故障及對策[J].科技與創新，2019，16（13）：70-71.

[3]劉東蕓.10kV配電線路單相接地故障檢測與處理[J].電工材料，2021，5（01）：70-72.