浅析配电线路接地故障危害及其预防措施邱立平

浅析配电线路接地故障危害及其预防措施邱立平

邱立平

（国网秦皇岛供电公司河北秦皇岛066600）

摘要：电能是当今社会应用最广泛的能源之一，电力在我们生活中扮演者重要的角色。随着城镇化的推进和农村经济社会的发展及社会环境的变化，县域内广大城乡用户对供电可靠性的要求愈来愈高。10Kv线路是我国的电力系统中的核心部分，它的特点是面长，线广，它非常容易受到影响并产生故障，一旦产生故障，给用户带来很多的不便，同时它的特点使得供电部门对其故障的预防管理存在很大困难，加之电网企业长期对配电网的轻视等历史原因，配电线路故障成为影响电力用户正常用电的主要因素，其中接地故障尤为常见，加强对10Kv配电线路故障的认识，对保障人们正常生活的用电有着积极意义。。

关键词：10kV线路；单相接地；介绍；危害；预防措施

1、问题的提出

为了提高供电可靠性，我国10kV配网采用中性点非直接接地方式，保证在发生单相接地故障时电网仍能继续运行两小时。即使如此，单相接地故障依然是配电线路面临的最大的威胁。

如表1统计，2016年笔者所在县公司配电线路故障总计102次，接地故障64次，占总数一半以上。

2、配电线路接地故障介绍及确定

为提高供电可靠性，减少线路损耗，增强配电线路的绝缘水平，降低跳闸率，10kV配电线路一般采用三相三线制。线路一相的一点对地绝缘性能丧失，该相电流经过由此点流入大地。这就叫单相接地[1]。

2.1接地故障时会有如下现象：

（1）变电站内绝缘监察装置发出接地报警信号。

（2）接地故障相电压会降低或者接近零，另外两相电压会大于相电压或者接近线电压。如果接地相电压指示稳定，表明线路是稳定接地；反之电压表指针来回摆动，表明线路是间歇接地。

（3）若发生弧光接地产生过电压时，非故障相电压会升很高，电压表指针可能打至表头（相电压会升高到远超过线电压值），甚至会烧断电压互感器熔断器熔体[2]。

2.2接地故障的确定

接到值班调度员关于线路接地通知后要了解：

（1）哪相接地，各相接地电压数值是多少?

（2）数值变化情况，数值是在不断变化或是稳定，以便对接地情况进一步分析。原因、种类，尽快查找故障点。

首先排除变电所绝缘监视装置本身故障。如果是一相对地电压为零，另两相对地电压正常。①绝缘装置；②PI1断线。

如果一相对地电压为零或升高，另两相电压升高或降低。这都表明线路接地或断线，要将线路缺相和接地区分开来。

线路上跌落式开关断一相或高压发生断相。被断开地线路又较长，绝缘监察装置等发生指示值不平衡，且类似接地情况。

如果三相对地电压不平衡，但又无明显接地特征时。应设法与线路末端用户联系，如用户电压正常，则为接地故障[1]。

3、故障的危害

农村10kV配电线路在实际运行中，经常发生单相接地故障，它的危害主要在使三相平衡系统受到破坏非故障相的电压升高到原来的倍很可能会引起非故障相绝缘的破坏[1]。严重影响了变电设备和配电网的安全、经济运行。

故障造成的危害分为直接和间接两类：

3.1直接危害

（1）对变电设备的危害

10kv配电线路发生单相接地的故障后，在变电站10kv的母线电压互感器的检测到达零序电流时，电压的互感器铁芯得到的饱和，如果这样的长时间运行下去，则会导致电压互感器被烧毁。不仅如此，单相接地事故的发生，很有可能发生谐振过电压，如果产生了几倍于正常的电压的谐振过电压，那么，就会危及到变电设备的绝缘效果，甚至是可能会造成对变电设备绝缘击穿的情况，导致更大事故的发生，不利于电路的良好运行和安全使用。

（2）对配电设备的危害

单相接地故障造成的谐振过电压，在产生几倍于常压的情况下，还有可能对线路上的绝缘子或电缆接头处绝缘击穿，导致短路的情况发生。

（3）对人畜的危害

有时发生的单相接地故障可能会导致导线落地的情况，可能会对行人以及线路上的巡视人员造成危害，尤其是夜间会造成更为严重的伤害，很有可能造成人体触电的伤亡事件，同时牲畜也是如此，由于牲畜无法躲避，也很有可能造成伤亡的事件。

（4）对线损的影响

在发生单相接地的故障时，因为故障导致一些导线间接或直接的连接到大地，进行大地放电，这将造成很大的电能的损耗，当然，如果按照故障解决时间来说，是直接损失电能，甚至，造成更多的电能损耗。

3.2间接危害

（1）对供电可靠性的影响

在出现单相接地的事故后，首先，会造成区域的停电，确定故障线路的位置，然后，在进行相关的维护线路的故障，但是，在这个过程中，就会对附近区域的用户用电造成了影响，尤其是在乡下，赶上庄稼的生长期、大风、大雨等恶劣的气候条件，是最不利于排查故障和维修故障的，可能要造成大范围的停电，都影响了供电的可靠性，影响到用户的正常用电，不利于电力行业的良好发展。

（2）对供电量的影响

在发生单相接地的故障之后，要经历故障定位和消除故障的两个过程，而在这两个过程中，这个区域也必然会停止供电，因为维护过程大面积的停电，以及停电的时间过长等，都会降低正常的供电量。

4、故障原因分析

10kV配电线路在实际运行中，发生单相接地故障的主要原因有针式绝缘子固定不牢，螺杆掉落导线搭在横担上；导线断线落地；配电变压器高压引下线断线；导线风偏过大，与建筑物距离过近；配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地；配电变压器台上的避雷器或熔断器绝缘击穿；绝缘子击穿；线路落雷；树木短接；鸟害及不法分子偷盗电缆及变压器等。

由表2公司2016年配网故障原因统计可以看出，配电线路故障原因分为外力因素、自然因素、运行维护不当、安装不当、设备本体和用户原因等六大类。

5、几种预防措施

对于配电线路单相接地故障，可以采取以下几种方法进行预防，以减少单相接地故障发生：

（1）对配电线路定期进行巡视，主要是看导线与树木、建筑物距离，导线与绝缘子的绑扎和固定是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉线螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等。

（2）及时处理鸟害、树害，加强电力设施保护宣传力度，对发现的违章施工及时制止。

（3）在农村配电线路分支上加装熔断器，可以缩小故障范围、减少停电面积和停电时间，有利于快速查找故障点。

（4）对配电变压器定期进行试验，对不合格的配电变压器进行维修或更换。

（5）对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备进行绝缘测试，不合格的及时更换。

（6）针对单相接地可能造成的人身伤亡，笔者认为在接地故障发生后，线路不应带电运行。必须找出故障点，消除故障后方可继续运行。例如某10kV线路接地故障，线路未停电，导线掉落到地，导致两行人触电身亡。分析事故原因，由于日常维护及清扫检修不到位，没有及时发现绝缘子绝缘老化，设备带病运行，最终导致绝缘子被线路接地瞬间产生的弧光烧损，断线导致人身事故发生。

6、小结

10kV配网是电力系统与用户直接相连的重要环节，点多线长面广，运行环境较为复杂，它的安全运行水平直接影响供电企业的经济效益和社会效益。我们应重视10kV配网管理，在实践中总结经验，要做好各方面的管理工作，并积极应用新技术、新设备，预防线路故障发生，提高线路供电可靠性，从而保证电网的安全、经济和稳定运行。综上所述，线路运行检修人员应增强责任意识，提高自身技术能力，对各种安全隐患和缺陷及时发现并处理，切实提高配网运行水平。

参考文献：

[1]田飞龙.lOkV配电线路接地故障原因及有效预防措施【J】.电力技术资讯，2013年7月下：119

[2]陈少峰.简述10kV线路发生单相接地的危害及处理方法【J】.节能减排与环境保护，油田、矿山、电力设备管理与技术：259，254

[3]柴延花，张振辉.农网10kV线路管理的几点经验【J】.农村电气化，2014（9）：62

[4]江小燕.浅谈10kV配电线路单相接地故障分析及预防措施【J】.中国城市经济，2011（15）：12-13