10kV 配電線路單相接地故障與處理對(duì)策

盧明明 王韜

（國網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司，吉林 吉林市 132000）

引言：現(xiàn)階段由于10kV 配電線路單相接地的故障成因比較多，因此在設(shè)計(jì)的工作開展中，就需要有效地對(duì)其故障問題進(jìn)行針對(duì)性的處理。其次，還需要結(jié)合起故障發(fā)生的成因，進(jìn)行深入的研究，這樣才可以在解決故障的前提下，做好相應(yīng)故障的預(yù)防工作，以此全面的提升維護(hù)的整體效率。

一、單相接地故障類型

（一）金屬性接地故障

現(xiàn)階段，金屬性接地故障的出現(xiàn)比例，占據(jù)了接地故障總數(shù)的較大部分。例如在故障相電壓為零或者無限接近零的情況下，使得非故障相電壓上升之后，十分接近于線電壓。

（二）非金屬性接地故障

接地次數(shù)占據(jù)了整個(gè)接地故障的次數(shù)18%的程度，因此基本上也相應(yīng)地發(fā)生在了饋電線路之上。其次，在接地現(xiàn)象為故障相電壓的時(shí)候，其數(shù)值大于零，但是總數(shù)低于相電壓數(shù)值。而非故障的相電壓，往往會(huì)大于相電壓，而不會(huì)出現(xiàn)低于該數(shù)值的情況。

（三）高壓一相開路故障與二相開路故障

在高壓一相開路故障出現(xiàn)之后，直接占據(jù)著整體接地故障的20%上下。其次，基本上也大都是在10kV 配電線路當(dāng)中，發(fā)生在了大負(fù)荷的分支線路上。在出現(xiàn)接地故障的時(shí)候，其故障相電壓會(huì)相比較正常狀態(tài)下的數(shù)值高于2-3 倍的程度。而非故障的電壓會(huì)保持不變，或者也會(huì)出現(xiàn)高于正常狀態(tài)下的2-3 倍。

對(duì)于高壓二相故障而言，是整個(gè)接地故障總數(shù)的8%，同時(shí)基本上都在較大的負(fù)荷分支線路上出現(xiàn)。

（四）鐵磁諧振

對(duì)于這種故障而言，僅僅占據(jù)這一小部分，基本上在發(fā)電廠與變電所當(dāng)中出現(xiàn)。在出現(xiàn)這類問題之后，首先一相電壓不斷地下降，導(dǎo)致兩相電壓出現(xiàn)下降的情況。其次，在兩相電壓出現(xiàn)下降的情況下，使得一相電壓不斷地升高。

二、單相接地故障成因

首先，是由于在安裝線路的過程中，導(dǎo)線一旦沒有較為牢固地將其安裝到絕緣子當(dāng)中，就會(huì)受到外界環(huán)境因素的影響下，使得蟲蛀、大風(fēng)、斷木以及動(dòng)物在重壓的情況下，出現(xiàn)一定程度的放電或者短路問題。這樣的問題出現(xiàn)之后，無法發(fā)揮出原本的絕緣電阻功能。

其次，在配電變壓器當(dāng)中安裝的避雷裝置，或者安裝的熔斷器，一旦出現(xiàn)絕緣層被擊穿的現(xiàn)象，或者在高壓引下線出現(xiàn)斷線問題之后，使得高壓繞組中的單相絕緣接地或者擊穿問題的出現(xiàn)。

另外，在配電線路當(dāng)中設(shè)置出的橫擔(dān)受到其斷裂線路的影響，出現(xiàn)掉落問題之后，或者在拉帶的一端并不牢固，因此造成了脫落問題，就會(huì)影響到下一排的導(dǎo)線。

最后，對(duì)于當(dāng)下10kV 配電線路的處理過程中，其電容在現(xiàn)階段不斷地加大空載變壓器，以及在電壓互感器之間，出現(xiàn)了過多的非線性的電感，就會(huì)使得在運(yùn)行的過程中，容抗會(huì)一定程度下抵御鐵磁諧振的故障問題。現(xiàn)階段10kV 系統(tǒng)的構(gòu)建中，對(duì)變壓器有著較高的要求，同時(shí)基本上采用的都是三角形的接線方式，因此對(duì)于還沒有裝設(shè)完備的消弧線圈，始終沒有引出接線形式，就需要在其處理的過程中，將其引出中性點(diǎn)。這樣的系統(tǒng)構(gòu)建形式下，會(huì)使得整體系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)單相接地的故障問題，進(jìn)而會(huì)最終引發(fā)一定的相間短路。

三、單相接地故障影響

（一）變電設(shè)備危害

現(xiàn)階段在10kV 的配電線路問題出現(xiàn)單相接地故障之后，使得變電站當(dāng)中的10kV 母線上的電壓互感器，會(huì)一定程度上檢測到零序電流。其次，在開口三角形當(dāng)中產(chǎn)生的零序電壓，也會(huì)導(dǎo)致電壓互感器的鐵芯較為飽和。其次，在勵(lì)磁電流增加之后，一旦長時(shí)間地進(jìn)行運(yùn)行，就會(huì)導(dǎo)致溫度上的提升，因此直接燒毀電壓互感器。特別是對(duì)于弧光單相接地故障出現(xiàn)之后，通常會(huì)導(dǎo)致高于正常情況下的諧振電壓。甚至在一些嚴(yán)重的情況下，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)變電設(shè)備的絕緣擊穿事故，對(duì)其整個(gè)電站的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。

（二）配電設(shè)備危害

出現(xiàn)了單相接地故障之后，使得可能會(huì)發(fā)生間歇性的弧光接地，因此使得諧振過電壓，會(huì)相比較正常狀態(tài)下的電壓要大。因此，這樣的情況就會(huì)讓線路上的絕緣子被擊穿。因此造成了較為嚴(yán)重的故障問題，進(jìn)而燒毀了部分配電變壓器。其次也會(huì)導(dǎo)致線路上的避雷器、熔斷器絕緣被擊穿。

（三）發(fā)電機(jī)危害

出現(xiàn)的故障問題，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定子繞組對(duì)地電壓產(chǎn)生升高的效果，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)行。但是，在單相接地的出現(xiàn)斷線問題之后，則會(huì)導(dǎo)致斷線點(diǎn)之后的發(fā)電機(jī)，會(huì)出現(xiàn)較為明顯的負(fù)序電流，這樣在運(yùn)行一段時(shí)間之后，就會(huì)在發(fā)電機(jī)當(dāng)中產(chǎn)生一定的負(fù)序磁場。

（四）人員危害

故障問題出現(xiàn)，特別是在出現(xiàn)了導(dǎo)線落地故障之后，使得配電線路一旦沒有及時(shí)地停下，就會(huì)導(dǎo)致對(duì)行人以及線路是能夠的巡視人員造成直接的危害。甚至在出現(xiàn)跨步電壓比較大的情況下，造成人員電擊的危害事故。

（五）客戶供電可靠性不足

單項(xiàng)接地故障的出現(xiàn)，一方面會(huì)由于人工選線的過程中，對(duì)于未發(fā)生單相接地故障的配電線路進(jìn)行停電處理，同時(shí)中斷正常的供電。對(duì)于這樣的情況而言，則是會(huì)導(dǎo)致對(duì)供電可靠性造成直接的影響。特別是在一些環(huán)境較為惡劣的情況下，會(huì)導(dǎo)致對(duì)整個(gè)山區(qū)以及林區(qū)造成直接的影響，無法實(shí)現(xiàn)良好的處理與安排。

四、單相接地故障處理方式

（一）預(yù)防辦法

為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障問題的有效控制，首先需要做好相應(yīng)的防范工作，只有利用一個(gè)科學(xué)合理的防范手段，才可以有效地全面降低接地故障問題。

現(xiàn)階段在配電線路的敷設(shè)過程中，由于安裝了分支熔斷器以及避雷器，因此就可以在實(shí)際的運(yùn)行過程中，有效地起到避免故障出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。其次，也需要在降低了停電面積以及時(shí)間方面，起到了良好的效果。另外，這樣的設(shè)備安裝下，使得可以快速地進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)查找到各種故障位置之后，需要提供一個(gè)良好的幫助。

在試驗(yàn)的過程中，一旦出現(xiàn)了一些不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的變壓器，就需要及時(shí)進(jìn)行處理，同時(shí)基于按時(shí)抽查變壓器，以及在使用的過程中，其特殊情況，要進(jìn)行針對(duì)性地分析。

而對(duì)于相關(guān)巡視人員而言，進(jìn)行配電線路的巡查過程中，則需要重點(diǎn)觀察導(dǎo)線以及周圍樹木的情況，進(jìn)而可以將其控制在一個(gè)合理的距離程度。在電桿頂端位置，避免出現(xiàn)一些鳥窩[1]。在絕緣子當(dāng)中的導(dǎo)線綁扎中，要重視起固定的松緊程度。在絕緣子當(dāng)中的固定螺栓，以及在橫擔(dān)的安裝上，需要避免出現(xiàn)松脫的問題。導(dǎo)線當(dāng)中的弧垂程度，會(huì)對(duì)單相接地故障的預(yù)防作用起到良好的影響。

相關(guān)巡視人員的工作開展中，往往對(duì)于配電線路當(dāng)中的絕緣子，以及使用的避雷器，需要定期對(duì)其開展針對(duì)性地絕緣測試。其次，在變壓器的使用中，則要定期的檢查變壓器的絕緣情況。要始終保障其構(gòu)建的質(zhì)量[2]。

（二）具體處理方式

1.一般處理方式

線路接地處理的過程中，首先在變電運(yùn)維人員接收到警鈴的響應(yīng)之后，需要馬上確定出其線路接地饋路的時(shí)間情況，之后利用電話通知的方式，通知相關(guān)維護(hù)單位對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的處理。其次，運(yùn)行維護(hù)的單位，首先要基于傳統(tǒng)的查找故障點(diǎn)的方式，對(duì)其故障問題進(jìn)行針對(duì)性地處理[3]。

首先是依靠著工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于現(xiàn)階段運(yùn)維人員而言，有關(guān)領(lǐng)域一般對(duì)其有著較高的運(yùn)維相關(guān)要求，在日常管理的過程中，對(duì)于各種管理基礎(chǔ)資料有著較高的要求，特別是需要在處理的過程中，能夠基于動(dòng)態(tài)化管理方式，有效地提升維護(hù)人員對(duì)現(xiàn)場的了解與熟悉。現(xiàn)階段在經(jīng)驗(yàn)判斷的過程中，需要盡可能選擇在白天進(jìn)行。這是由于一旦處于夜晚，由于光線不充足，就會(huì)導(dǎo)致對(duì)故障問題判斷存在著一定不準(zhǔn)確的情況。其次，在夜晚的時(shí)候，也無法實(shí)現(xiàn)對(duì)接的問題的良好處理，以此就會(huì)導(dǎo)致在一些特殊故障問題出現(xiàn)之后，無法及時(shí)地得到相應(yīng)的良好處理[4]。

其次是采用推拉法進(jìn)行處理，相關(guān)線路當(dāng)中的運(yùn)維人員，首先需要將吸納路分段開關(guān)進(jìn)行開斷操作。同時(shí)，需要利用電話的方式，與變電所取得良好的聯(lián)系。另外，基于操作前線路接地方面的實(shí)際情況，對(duì)其接地點(diǎn)進(jìn)行所在范圍的實(shí)際處理。現(xiàn)階段所采用的推拉法，是一種針對(duì)10kV 配網(wǎng)線路進(jìn)行單相接地故障處理的操作，因此在個(gè)別情況下，無法實(shí)現(xiàn)良好的處理與解決。

2.線路絕緣遙測法

對(duì)于這樣處理的方法，主要是應(yīng)用在一些分段、分支以及開關(guān)比較多的情況下，因此故障點(diǎn)查找上，存在著一定的困難，需要盡可能地恢復(fù)送電線路。特別是對(duì)于電纜吸納路當(dāng)中的方法使用中，可以發(fā)揮出應(yīng)有的作用。吸納路當(dāng)中的絕緣遙測處理中，需要使用萬用表，對(duì)其線路進(jìn)行全面的處理。線路絕緣遙測的過程中，首先需要保障無向試驗(yàn)線路需要倒送電，其次對(duì)可能產(chǎn)生的感應(yīng)電進(jìn)行詳細(xì)的分析。其次，在將線路分段兩側(cè)處理的時(shí)候，則需要能夠有效地對(duì)其遙測絕緣電阻值，進(jìn)行針對(duì)性地分析，保障將遙測點(diǎn)兩側(cè)的絕緣值實(shí)現(xiàn)全面的比較分析。在比較低的一側(cè)，屬于故障段。在應(yīng)用這樣方法的過程中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)線路運(yùn)行的絕緣水平的了解，進(jìn)而全面地掌握現(xiàn)階段出現(xiàn)的絕緣線路故障問題。基于這樣的檢測模式進(jìn)行分析，可以進(jìn)一步地縮短故障區(qū)域。一般情況下，在進(jìn)行5 次左右的檢測之后，就可以了解到故障點(diǎn)的具體位置。其次，在使用線路絕緣遙測法的時(shí)候，需要查找絕緣情況，同時(shí)有效的基于這樣的情況，對(duì)其范圍進(jìn)行有效地降低處理。

在應(yīng)用線路絕緣遙測法的過程中，對(duì)其故障問題進(jìn)行有效的判斷，首先需要保障配電變壓器以及使用的電容器，都可以被及時(shí)地?cái)嚅_，絕緣子在出現(xiàn)問題之后，就使得會(huì)比正常的情況要低。

3.應(yīng)用單相接地故障檢測系統(tǒng)

現(xiàn)階段伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展，使得可以將信號(hào)源安裝在變電所當(dāng)中的配出線出口位置，并將其單相接地故障指示器，安裝到配電線路的始端、中部以及各個(gè)分支處的導(dǎo)線上，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障區(qū)段的指示。而在配電線路出現(xiàn)單相故障問題之后，就需要基于指示器當(dāng)中的顏色變化程度，確定出故障問題的實(shí)際位置，并實(shí)現(xiàn)快速地查找以及定位處理。

4.小電流接地自動(dòng)選線裝置

在使用這樣的裝置之后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單相接地故障線路的良好選擇，同時(shí)對(duì)于這樣的線路而言，也相應(yīng)地有著準(zhǔn)確性較高、時(shí)間短等諸多方面的效果。因此，現(xiàn)階段將其裝置應(yīng)用到變電所當(dāng)中，就可以最大程度上保障避免故障問題的出現(xiàn)。其次，在電網(wǎng)的供電情況分析過程中，可以很好地避免故障問題的擴(kuò)大化。特別是在一些特殊的情況下，可以很好地將其裝置在運(yùn)行中，保障各個(gè)配出線，在零序電流互感器的使用上，可以發(fā)揮出應(yīng)有的效果。

5.拉合閘測試

現(xiàn)階段電網(wǎng)出現(xiàn)分割之后，使得相關(guān)維護(hù)工作人員，可以有效地在不同故障位置，進(jìn)行拉合閘的測試分析。在具體的測試過程中，需要將其的當(dāng)作空載線路。其次，在雙回路的設(shè)計(jì)上，則需要選擇其他電源線路。同時(shí)，針對(duì)分支多、長度符合的線路，進(jìn)行針對(duì)性地分析。另外對(duì)于相關(guān)維護(hù)人員而言，還需要進(jìn)行有效的處理，充分的保障在整個(gè)線路的運(yùn)行中，可以發(fā)揮出應(yīng)有的作用與價(jià)值，這樣才可以最大程度上避免故障問題出現(xiàn)。

總結(jié)：綜上所述，為了保障現(xiàn)階段線路的穩(wěn)定運(yùn)行，就需要積極的明確出單項(xiàng)接地故障問題出現(xiàn)的成因，以及不同的故障問題所帶來的危害，這樣才可以伴隨著故障的處理，對(duì)其開展針對(duì)性地分析，避免受到一些嚴(yán)重的故障問題影響運(yùn)行。