配網(wǎng)線路接地故障快速查找與預(yù)防

張彬

摘要：當(dāng)配網(wǎng)線路出現(xiàn)接地故障時(shí)，對故障點(diǎn)快速、正確的查找以及時(shí)進(jìn)行處理是非常重要的，是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵所在，所以在對配網(wǎng)線路接地故障進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)該著手于對危害原因進(jìn)行深度分析，有效及時(shí)地進(jìn)行故障處理。文章在對配網(wǎng)線路接地故障原因進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對配網(wǎng)線路接地故障以及處理解 決方案進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)線路;接地故障;診斷預(yù)防;故障點(diǎn);電力系統(tǒng)

引言：配網(wǎng)線路具有覆蓋面大、線路長、路徑復(fù)雜等特點(diǎn)，引發(fā) 接地故障的因素較多，且接地故障點(diǎn)的查找難度較大，以往的逐級檢查與分段試?yán)胧?消耗過多時(shí)間， 將會(huì)延長停電時(shí) 間，擴(kuò)大停電范圍，影響用戶的正常生產(chǎn)生活。 可見，對配網(wǎng)線 路接地故障快速查找措施與預(yù)防的分析，具有現(xiàn)實(shí)意義。

一、配網(wǎng)線路接地故障的常見類型

1.1 變壓器熔絲被熔斷

在10kV 配網(wǎng)系統(tǒng)中，變壓器的熔絲分為兩種 ：低壓熔絲和高壓 熔絲，一般情況下可以通過電壓值的變化來直觀地判斷這種配網(wǎng)故障，表現(xiàn)為 ：當(dāng)兩相電壓不變時(shí)，一相電壓下降至零，但是如果被 熔斷的是高壓保險(xiǎn)熔絲，某一相的電壓不會(huì)下降至零，相反低壓保 險(xiǎn)絲熔斷時(shí)，某一相的電壓指示為零。

1.2 諧振過電壓

判斷此現(xiàn)象的一般依據(jù)是一相電壓不會(huì)降低為零，但是其指示 數(shù)比正常情況要低，而另外兩相電壓則會(huì)較正常線電壓高。還有一種情況就是三相電壓會(huì)在不同電壓范圍內(nèi)發(fā)生低頻率的擺動(dòng)，而且 三相電壓會(huì)按照順序輪流升高。

1.3 單相接地故障

單相接地故障屬于配網(wǎng)短路故障種類之一，而且這是配網(wǎng)線路 接地故障中很常見的一種故障，幾乎占全部故障類型的80% 之上。 故障表現(xiàn)為一相電壓會(huì)降低為零，而另兩相電壓升高但是不會(huì)超過 正常線電壓。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，需要注意兩點(diǎn) ：（1）絕緣監(jiān)測裝置的警鈴會(huì)發(fā)出響聲，同時(shí)光子牌會(huì)閃亮 ;（2）電壓互感器的 一次熔絲在弧光接地時(shí)因相電壓過高而發(fā)生熔斷，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)燒壞 互感器。另外，配網(wǎng)短路故障類型還包括三相短路、兩相短路、兩 相接地短路。其中兩相短路相對單相接地短路而言是較為嚴(yán)重的一種故障，其故障電流發(fā)生時(shí)較大可能會(huì)造成大面積停電甚至更嚴(yán)重 地會(huì)燒毀線路。然而短路故障中最為嚴(yán)重的是三相短路，因?yàn)槎搪钒l(fā)生時(shí)，電流巨大，后果更為嚴(yán)重。

二、配網(wǎng)線路接地故障的原因

配網(wǎng)線路接地故障往往都會(huì)伴隨著導(dǎo)線落地、線路短路以電能損耗等現(xiàn)象，影響線路運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。導(dǎo)致配網(wǎng)路接地故障的原因多種多樣，大致可以將其分為自然因素和人

為因素兩大類：①當(dāng)遭遇大風(fēng)、雷雨、冰雹、強(qiáng)降雪等惡劣天氣時(shí)，配網(wǎng)線路中的絕緣接地裝置可能出現(xiàn)故障，引發(fā)線路斷裂設(shè)備損壞等問題。而考慮配網(wǎng)線路在城市以外架空敷設(shè)的特點(diǎn)，周邊生長的高大植物、鳥類的筑巢和停留等，同樣可能引發(fā)接地故障;②如果配網(wǎng)線路缺乏合理的設(shè)計(jì)，或者日常巡檢工作不位等，也會(huì)引發(fā)相應(yīng)的接地故障。就目前而言，比較常見的配網(wǎng)線路接地故障類型有三種，分別是單相接地故障、變壓器熔絲斷裂故障以及諧振過電壓故障。三種故障類型有著不同的表現(xiàn)形式，例如，單相接地故障的表現(xiàn)形式是一相電壓為 0，另外兩相的電壓升高;變壓器熔絲斷裂故障中，若高壓熔絲熔斷，則任何相電壓都不為 0，若低壓熔絲熔斷，其中一相的電壓會(huì)降為 0;諧振過電壓的表現(xiàn)是一相電壓不為 0，不過數(shù)值低于正常值，另外兩相電壓升高，又或者三相電壓全部在不同范圍內(nèi)以較低頻率擺動(dòng)。

三、單相接地故障的處理方法

3.1 傳統(tǒng)的處理方式。

3.1.1 全面巡查法。配網(wǎng)線路發(fā)生故 障后，運(yùn)行單位要立刻采取措施，組織運(yùn) 維人員對路線進(jìn)行細(xì)致的巡視，找出故障發(fā)生地點(diǎn)及原因，這種方式全面徹底，但 故障查找速度慢，僅適用于供電半徑短， 設(shè)備量少的城區(qū)或鎮(zhèn)區(qū)中心線路。對于邊遠(yuǎn)山區(qū)，供電半徑長的線路則需要大量的 人力物力完成一次線路的整體巡查。

3 .1.2 分段試供法。

當(dāng)線路全面巡查后，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的線路斷線掉落地面，或者外物碰觸線路后， 由線路運(yùn)行人員向當(dāng)值調(diào)度申請，對線路進(jìn)行分段試供，由調(diào)度在后臺(tái)監(jiān)控線路的運(yùn)行 工況，根據(jù)操作前后線路接地是否消失來確 定接地點(diǎn)的所在范圍分段試供法也存在明顯 的不足：線路單相接地時(shí)，規(guī)程規(guī)定允許繼 續(xù)運(yùn)行時(shí)間不超過2小時(shí)。受此限制，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接地原因尚未查清，查找工作仍在進(jìn) 行，但變電站就已經(jīng)拉閘停電的情況。此時(shí) 會(huì)使接地查找工作變得復(fù)雜，停電時(shí)間延長。如線路發(fā)生斷線接地，且由小接地選線 裝置自動(dòng)跳閘后，可能會(huì)出現(xiàn)居民以為線路 不帶電，誤接近線路，一旦線路試供將造成 人員觸電的事故。

3.2 線路整體絕緣搖測法。

線路整體絕緣搖測法實(shí)施前應(yīng)首先采取安全措施，確保無向試驗(yàn)線路倒送電的 可能性，在工作線路兩端不能掛短路接地線的情況下保證人身安全。在線路的最大 分段點(diǎn)（能將線路分成前后長度最接近的 斷點(diǎn)）兩側(cè)分別搖測絕緣電阻值。這種方 法既適用于對線路進(jìn)行絕緣水平監(jiān)測，總 體把握線路絕緣情況，又適用于傳統(tǒng)處理 方法查找不出線路接地故障時(shí)的情況。 在用線路整體絕緣搖測法查找線路 接地故障時(shí)，將搖測點(diǎn)兩側(cè)絕緣值進(jìn)行比 較，絕緣較低的一側(cè)應(yīng)為故障段。在正常 情況下同一側(cè)A、B、C三相的絕緣值大體相 同，所以搖測后將所有搖測故障段的三相 絕緣值進(jìn)行比較，絕緣值最低的一相應(yīng)為 故障相。按此法依次范圍查找故障段，直 至找到故障點(diǎn)。 對于具體的某條線路的某段，應(yīng)在線路投運(yùn)時(shí)測量并具體記錄當(dāng)時(shí)的絕緣電阻值及 環(huán)境溫度，同時(shí)一旦線路出現(xiàn)故障，也應(yīng)將 當(dāng)天的絕緣搖測數(shù)值進(jìn)行備案，建立完備的 線路絕緣檔案，這可為以后通過線路預(yù)防性試驗(yàn)進(jìn)行絕緣數(shù)據(jù)的縱向和橫向比較判定線路絕緣是否良好，同時(shí)也為線路的故障查找 打下良好的基礎(chǔ)。對于具體的某條線路的某 段，應(yīng)與最近一次預(yù)防性試驗(yàn)的絕緣值進(jìn)行縱向比較，若絕緣值有較大幅度的下降，則 可確定為絕緣損壞。 對于線路分?jǐn)帱c(diǎn)較少的線路，可在線路 中間解開耐張桿引流線，將懸式絕緣子兩 側(cè)視作開斷點(diǎn)，分別在兩側(cè)搖測絕緣來判 定接地故障點(diǎn)。 線路整體絕緣搖測法適用范圍較廣，對 線路接地故障的快速查找，具有非常積極的 意義。對于供電半徑較長，線路分段較多的 線路，線路需要絕緣搖測的次數(shù)也會(huì)相應(yīng)將 會(huì)增加，延長供電恢復(fù)時(shí)間。運(yùn)用線路整體 絕緣搖測法如何進(jìn)一步縮短故障查找時(shí)間，還需在實(shí)踐中摸索累積經(jīng)驗(yàn)。

四、總結(jié)

電力系統(tǒng)的配網(wǎng)接地事故具有高發(fā)性的特點(diǎn)，其一旦發(fā)生故障對整 個(gè)電力運(yùn)作系統(tǒng)會(huì)帶來嚴(yán)重影響，降低電力運(yùn)作的安全性和穩(wěn)定性。因此， 要對當(dāng)下電力系統(tǒng)的運(yùn)作弊端進(jìn)行及時(shí)的改革創(chuàng)新，在實(shí)際運(yùn)作中利用 合理化的管控手段進(jìn)行維護(hù)，促進(jìn)人們對于事故發(fā)生時(shí)有效的進(jìn)行處理 和修復(fù)，降低因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的配故障，造成的意外的經(jīng)濟(jì)損失。

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