农网10kv配电线路单相接地故障分析及处理窦壮林

农网10kv配电线路单相接地故障分析及处理窦壮林

窦壮林

(国网河南省电力公司淇县供电公司河南淇县456750)

摘要：农网10kV配电线路的单相接地故障很容易引发谐振过电压现象，因此需要对设备进行定期的巡视和试验。本文介绍了农网10kV配电线路经常产生的单相接地故障的具体原因，针对上述的故障产生原因进行了分析，给出了一些具体的解决策略，希望对同行们起到一定的借鉴意义。

关键词：配电线路；单相接地；故障分析

1引言

随着我国电网行业的发展，农网10kV配电线路使用了绝缘导线，从而提高配电线路的实际绝缘水平，同时使配电线路的跳闸率得到降低，供电可靠性得到了提升，线路的损耗得到了降低。实际上农网10kV配电线路所采取的的供电方式为中性点不接地的方式，也就是“三相三线”的连接方式。但是在实际的运行过程中，很容易引发单相接地故障，尤其是在雷雨等恶劣天气下，更容易发生接地故障，从而对配电网的经济、安全运行和变电设备产生影响。本文总结近几年的工作经验，针对农网10kV配电线在使用单相接地故障对配电网和变电站的经济、安全运行产生的影响进行了分析，同时还总结了一些产生故障的原因和对故障进行处理的方法。

2农网10kv配电线路单相接地分析

2.1单相接地的定义

对于线路而言，若是某相导线中的一点的对地绝缘性能消失，该相电流就会从该相的接地点进入大地，从而形成单相的接地体系，该故障是所有电气故障当中最容易出现的一种，该故障会对三相平衡系统产生一定的破坏，将非故障相的电压值提高为原来的1.73倍，这样就很容易引发非故障相绝缘和谐振过电压的破坏。

2.2单相接地故障的危害

（1）对变配电设备的危害。

农网10kV配电线一旦遇到单相接地故障，就会使变电站10kV的母线上电压互感器检测到的电流为零序电流，并在开口的三角形上边形成零序电压，使磁力电流值提高，电压互感器铁芯饱和，比如运行时间过长引发的电压互感器烧毁现象、设备损坏以及大面积停电事故等。此外，单相接地故障，还可能使相电压的谐振过电压高于正常的几倍，从而危及变电设备的边缘，严重的时候还可能引发变电设备的绝缘击穿现象，从而引发重大事故。与此同时，过电压的出现还会使线路的绝缘子击穿，引发短路现象，同时还可能使部分变压器被烧毁。线路上的熔断器和避雷器也很容易被烧毁或者击穿，从而引发电气火灾。（2）对区域电网的危害。一旦发生严重的单相接地故障，就可能会对区域的电网稳定性产生影响，从而引发更加严重的后果。（3）对人畜的危害。若发生单相接地故障，同时未停运的接地配线路，就很容易对线路巡视人员和行人造成影响，尤其是在夜间，严重时还会引发触电事故，从而对人类和牲畜的生命安全造成影响。

3单相接地故障原因

3.1外力因素的破坏

飞禽等外力破坏，供电所在巡线过程中，经常发现转角杆下有许多鸟的尸体，因为10kV线路转角杆都有跳线瓶和跳线，线路较密集，使导线与导线之间、导线与横担之间安全距离很小，大型鸟类脚落在横担上，收翅膀的瞬间，触及带电导线，体型小的鸟就落在地上，体型大的鸟就死在电杆上，造成接地故障。

3.2导线质量不过关

导线自身的质量问题也会影响单相接地故障的出现。如果选择了质量不过关的导线，如三无产品，不仅增加维修成本，还会提高单相接地故障出现的概率。比如，由于导线质量差，在使用了很短一段时间后便出现了问题，这个时候，不仅需要工作人员及时进行修护，还需要投入更多的资金。

3.3导线连接不合理

在设置10kv配电线路的过程中，如果导线周围的故障没有及时清除，或者连接的位置较为拥挤，则很有可能造成导线周围的绿化植物或一些高层建筑与导线的距离过近，则很有可能导致线路在风力或其他外力的作用下，与树木或建筑物之间形成环绕作用，严重时，导致单相接地故障的出现。

3.4铁磁谐振的过电压

我们国家电网规模的扩大，加大了网络的对地电容，也就加大了电磁式电压互感器与网络空载变电器。相比而言，感抗比容抗要大，易受倒闸操作及雷击因素的影响，逐渐有铁磁谐振现象形成，导致过电压出现，影响到绝缘的薄弱环节，发生接地故障。

4解决农网10kv配电线路单相接地故障的具体措施

4.1加强巡视和试验

（1）定期对配电线路进行巡视。巡查时主要观察导线与建筑物、树木之间的距离，导线的固定或绑扎是否牢固、电杆顶端是否具有鸟窝、横担是否松脱、绝缘子固定螺栓是否已经松脱，拉线是否破股或断裂以及导线弧垂是否过小或过大等。（2）定期对配电线路上的分支断路器、绝缘子、避雷器等设备进行绝缘测试，一旦出现不合格的设备，要及时进行更换。

4.2应用新技术和新设备

为了对农网10kV配电线在运行过程中产生单相接地故障进行预防，我们可以采取以下的新技术和新设备。（1）安装小电流接地自动选线装置。小电流接地自动选线装置可以自动对产生单相接地故障的线路进行选择，并且选择准确率高、所需时间短，因此可以降低非故障性停电的几率，防止故障的扩大化发展，提高供电的实际可靠性。在使用时，需要注意配电出线间隔上的零序电流互感器和本装置进行配合使用，头则难以发挥其应有的效果。（2）安装单相接地故障检测系统。将信号源安装在配电出线的出口位置，同时将单相接地故障指示器安装在配电线路的开始、中部以及分支处的导线上，进行故障区段的指示。在配电线路产生单相接地故障时，我们可以依据指示器上的颜色的改变，找到故障存在的范围，从而快速的找到故障存在的位置。（3）使用防爆自动脱离型的过电压保护装置。在台变和配电线路上使用的原金属氧化物避雷器和FS-10阀型避雷器换成防爆自动脱离过压保护装置，该装置在进行过电压保护时具有良好的放电效果，因此绝缘击穿的效率较低且耐多重雷击，在运行时也很稳定。并且脱离装置在进行长期的运行过程中出现的雷击损坏和锐化时都可以进行可靠的脱落，从而避免避雷器爆炸引发的配电线永久接地故障、人身安全以及设备安全等问题，具有流通量较大、残压较低且陡坡特性平坦、响应时间快等特点。

4.3选择高质量的导线

在采购导线时，应当注重选择高质量的产品。这就要求负责选择导线的工作人员必须提高对导线质量的认识，正确意识到导线质量对于整个配电线路是否出现单相接地故障问题的巨大影响，不因节约成本而牺牲导线质量。而采购人员在采购导线时，应当将所采购的导线类型、时间、负责人、采购厂家等记录清楚，并在厂家出示完整的产品质量证书之后才可进行采购。此外，对于那些老化受损的导线应当及时进行更换，以提高整个配电线路的质量防止单相接地故障的出现。

5结束语

对于农网10kV配电线路而言，一旦发生单相接地故障，就会对配电网的经济、安全运行产生直接的影响。因此及时发现问题，做好线路的日常维护工作才是使接地故障得到彻底解决的关键。只有在发生单相接地故障之前就做好预防措施，才可以及时的发现问题，并最大程度的降低故障带来的损失，从而提高供电线路的可靠性，最终使电网可以安全、稳定、经济的运行。

参考文献：

[1]赵杰.试论农网10kV配电线路和设备常见故障的诊断[J].低碳世界,2017(20):85-86.

[2]邹晓庆.农网10kV配电线路及设备常见故障诊断[J].企业技术开发,2015,34(06):112+114.

[3]汤昕.农网10kV配电变压器的防雷改进措施研究[J].电瓷避雷器,2011(02):53-56.

[4]王永生,尤爱秀.农网10kV配电线路经济供电半径浅析[J].山西电力,2006(05):28-29+33.

[5]魏文.某农网10kV配电线路线损分析及降损措施[J].电力学报,2004(02):139-142.