一起10kV配電線路單相接地故障分析與思考

趙航宇 夏泰寶 鐘睿 任佳琦 李吳洋

關鍵詞：配電網(wǎng);單相接地;故障處理

我國配電網(wǎng)大多采用中性點非有效接地方式，發(fā)生單相接地時故障電流小、電弧能量低、破壞力弱，只要能夠及時有效熄滅電弧，絕大多數(shù)單相接地都是可以“自愈”的瞬時性故障。隨著配電網(wǎng)絕緣化和電纜化率的提高，配電網(wǎng)單相接地故障占比逐漸降低。某市供電公司城區(qū)配電網(wǎng)運行現(xiàn)狀表明，城區(qū)配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障在配電網(wǎng)故障總數(shù)中占比約30%，遠低于一些文獻中所述的70%。即便如此，由于配電網(wǎng)中性點非有效接地方式，發(fā)生單相接地時各個電流采集點的故障電流都沒有明顯的變化，各電壓采集點采集的故障電壓都呈一致性變化，這使得很難對故障點進行準確定位，故障查找起來也比較困難，單相接地仍然是困擾配網(wǎng)運行人員的一大難題。

1一起10kV線路單相接地故障基本情況

1.1故障概述與天氣情況

2020年1月3日12時34分，某市110kV開發(fā)區(qū)變10千伏Ⅱ段母線c相接地，母線電壓為：A相10.27kV、B相10.26kV、c相O.06kV。接地選線裝置判定10kV開汕148線接地，拉開開汕148開關后電壓恢復正常。12時48分，運維人員開始對開汕148線進行查線。14時32分，發(fā)現(xiàn)6#桿通世紀紫薇苑小區(qū)臨時電用戶內部電纜被挖斷，拉開6#桿開關將其隔離。15時02分，故障處理結束。故障時，該地區(qū)天氣晴，溫度6℃～3℃，西北風3級。

1.2故障線路基本狀況

10千伏開汕148線為4分段3聯(lián)絡線路，投運于2007年6月12日，線路總長為8.34km，其中架空線路長3.67km，電纜線路長4.67km，主要架空導線型號為JKLYJ-240絕緣導線，主要電纜型號為YJV22-3。400。線路有自動化柱開6臺，接有公變19臺，專變11臺，總容量16220kVA，帶供香格里拉、城市之星、金鼎名府等用戶，線路簡圖如圖1所示。

2故障處理過程與停電時戶數(shù)分析

2.1故障處理過程

12時32分，接地選線裝置報開汕148線接地，供電服務指揮中心即開始通知該線路上重要用戶。

12時47分，拉開開汕148開關，110kV西南區(qū)變母線低壓側電壓恢復正常。

12時48分，線路運維單位接到配調通知，立即組織人員進行巡查。

13時40分，2桿開關之前線路和設備查無異常，拉開2#桿開關，合上開汕148開關，母線電壓正常。

13時51分，2#桿與14#桿之間線路和設備查無異常，拉開14#桿開關，合上2#桿開關，發(fā)現(xiàn)c相接地，立即又拉開2#桿開關。

14時02分，合上24#桿聯(lián)絡開關，將14#桿以后負荷轉移至lOkV富金955線上。

14時32分，運維人員發(fā)現(xiàn)6#桿用戶（世紀紫薇苑小區(qū)臨時用電）內部電纜被鉆頭鉆破，導致電纜單相絕緣破損。隨即運維人員拉開6桿開關，合上2#桿開關，母線電壓正常，故障點確定為6#桿用戶內部。故障現(xiàn)場照片如圖2所示。

14時58分，合上14桿開關（合環(huán)）。

15時02分，拉開24桿開關（解環(huán)），故障處理結束。6#桿用戶內部故障由營銷部通知用戶自行處理，故障修復后履行送電申請手續(xù)。

2.2停電時戶數(shù)分析

停電時戶數(shù)是一項非常重要的可靠性指標，計算方法為停電時間乘以停電用戶數(shù)，通常以一臺10kV變壓器作為一戶，單位為：時·戶。

本次故障共計停電時戶數(shù)34.9，其中故障查找階段28.7，故障修復階段0（用戶自行修復），故障恢復階段6.2。按執(zhí)行班組分：配電運檢班34.9時戶數(shù)，帶電作業(yè)O時戶數(shù)，搶修單位0時戶數(shù)，變電運維及調控0時戶數(shù)。停電時戶數(shù)具體計算流程如表1所示。

3關于故障的幾點思考

3.1配電網(wǎng)單相接地故障的預防措施

（1）對于電纜線路，外力破壞導致電纜單相絕緣損壞是導致單相接地最主要的因素。因此，要加強防外破管控，確保電纜通道不被破壞。一是對配網(wǎng)工程和用戶內部工程的施工質量嚴格驗收，本起故障就暴露出用戶內部存在電纜排管混凝土包封厚度明顯不足，電纜通道上方無電纜標示樁等問題。二是加強宣傳，讓潛在外破者明白一旦造成外破可能對自己帶來的危險，產生敬畏心里。三是加大追責力度，發(fā)生一起，追查一起，嚴肅考核，如用戶內部外破，不整改到位不送電。

（2）對于架空線路，異物碰線和絕緣下降是造成接地的主要原因。一是要加強線路巡視與通道清理。巡視的重點是線路與建筑、樹木之間安全距離是否足夠，橫擔、桿頂?shù)炔课皇欠裼续B巢或異物，絕緣子上導線綁扎是否牢固，以及導線垂弧是否合理。發(fā)現(xiàn)缺陷，要及時處理，為配電線路提供一個安全暢通的運行條件。二是對線路絕緣子定期檢測，同時還要確定避雷器以及分支熔斷器等設施的絕緣性能，將存在的隱患及時消除，確保線路運行安全性與可靠性。三是老舊線路定期檢修，對于故障率高的老舊線路，需要對其進行改造，包括選擇耐壓等級較高的絕緣子代替老舊絕緣子，搭配應用金屬氧化物避雷器，必要時還可以加裝熔斷器和分支斷路器，來提高線路運行保障。

3.2接地故障快速查找方法

（1）運維人員應熟知線路運行狀態(tài)，了解線路上有哪些外破風險點。一旦發(fā)生單相接地，運維人員首先對存在外破風險的線路進行查找。如果主線路查無異常，則要重點關注線路上有無施工工地臨時用電，如有則因優(yōu)先對這些用戶進行巡視排查。

（2）加快信息傳遞。用戶內部發(fā)生單相接地故障，一般都是有具體原因的或者會產生爆炸等現(xiàn)象，用戶知道后一般都會打電話尋求供電公司的幫助。這些信息對配電運檢人員開展故障排除有極大的幫助，因此要加強公司內部信息傳遞，及時將這些信息傳遞到具體運檢人員。

（3）積極使用新技術和新設備。一是積極推廣具備接地故障識別功能的分段開關和用戶分界開關，通過站內站外采集信息聯(lián)合進行接地選線和選段。二是采用高精度故障指示器，探索高精度故障指示器在識別接地故障上的應用。三是推進外加信號接地故障識別儀器的應用，在鎖定故障線路后快速利用儀器定位故障點，加快故障查找進度。

4結語

配電線路單相接地故障是長期困擾運維人員的一個難題。由于配電網(wǎng)中性點大多采用不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式，且接地時經(jīng)常伴有電弧，使得單相接地故障的定位和處理尤為復雜，故障查找時間也遠高于相問短路故障。本文針對一起具體10kV配電網(wǎng)單相接地故障，給出某市供電公司目前處理配電網(wǎng)單相接地故障的常規(guī)流程和做法，并從單相接地故障預防和快速處理兩個方面提出了幾點思考。