农村10kV配电线路单相接地故障分析

骆宏伟

：现阶段，虽然农村10kV配电网可靠性得到了一定的提升，但用户对供电可靠性的要去也越来越高。单相接地故障作为农村配电线路故障的主要类型，严重影响了广大农村用户用电。本文结合笔者多年农村配网工作经验，对农村10kV配电线路单相接地故障的特点、原因、危害、解决措施等进行了分析和建议，希望对处理单相接地故障提供一定的帮助。

：农村10kV配电线路;单相接地故障分析;解决措施

近年来，农村10kV配电网升级改造一直在有条不紊的进行，农村配网供电可靠性有了一定的提升，但随着广大农村区域社会经济的不断发展，用户对配网供电可靠性的要求也越来越高。配电网一旦发生故障，仍将对用户的生产生活产生极大的影响，而单相接地故障是配电网故障的主要类型，因此如何减少农村配网单相接地故障就是一项亟待解决的问题。

10kV配电网中性点采用不接地或经消弧线圈接地的运行方式。正常运行时，三相电压对称，同时因为导线对地有电容，每相对地还存在电容电流，三相对地电容电流之和为零。发生单相接地故障时，故障相电压变为零，非故障相电压升高为相电压的倍，但线电压依然保持对称，不影响对用户供电，可以运行1至2小时。对于不接地系统，流过故障点的电流等于不接地系统等于系统中所有非故障原件对地电容电流之和，对于经消弧线圈接地的系统，流过故障点的电流等于上述电容电流和流过消弧线圈的感性电流之和。

根据笔者经验，农村10kV配电线路单相接地故障原因多分为以下几类：

3.1对变配电设备的危害

10kV配电线路出现单相接地故障后，一方面变电站10kV母线压变开口三角上会产生零序电压，使电压器互感器铁芯饱和，励磁电流增加，长时间运行可能烧毁母线压变;另一方面，因正常相电压升高为相电压的倍，对配电设备的绝缘带来一定的威胁，同时也可能因间歇性弧光接地产生几倍于相电压的谐振过电压，使配电设备击穿或短路，嚴重威胁配电设备的安全。

3.2降低供电可靠性和用电量

虽然部分变电站内已安装了小电流接地选线装置，但因为准确率较低，调控人员较多还是采用对同段10kV母线上的配电线路逐条试拉来确定故障线路，再由配电运行人员对故障线路进行故障巡视、绝缘检测来确定故障点，从而排除故障，恢复供电。这种方法一方面会造成非故障线路的短时停运，另一方面，故障线路排除故障时受天气、视线等影响较大，条件不具备的情况下，故障线路的停运时间会延长，严重影响用户正常用电，降低用户的用电量。

3.3威胁人身安全

因单相接地故障时，线路允许运行1至2小时，因此在线路未停运的状态下，行人或巡视人员可能会在不知情的情况下靠近接地故障点，引起跨步电压伤人。

3.4增加配电线路线损

10 kV 配电线路发生单相接地故障时，在未线路未停运的状况下，接地故障点会持续的对地放电，从而造成一定的电量损失，降低所属配电线路的线损。

3.5引发火灾

单相接地故障时，接地点产生的弧光或接地设备因持续放电破损后产生的高温碎片，可能引燃接地点周边的可燃物，从而引发火灾。

3.1加强配电线路巡视

配电运行人员应严格按照规程要求的巡视周期对配电线路进行巡视，巡视中要沿线路通道对线路逐基杆塔进行检查，对线路保护区内可能危及到线路安全运行的树竹进行逐一清理，对发现的各类缺陷登记造册，根据缺陷的轻重缓急制定整改计划，并组织整改闭环。同时应积极应用无人机巡线等新技术，对杆塔杆上结构和偏远山区线路进行巡视，提高配电线路巡视的精细度和巡线工作效率。

3.2加强配电线路带电检测

随着电力科学技术的不断发展，配电线路带电检测已逐步应用到配电运维工作中来。通过应用红外测温、超声波局放等带电检测新技术，对容易引发单相接地故障的配电线路避雷器、绝缘子、设备线夹等开展带电检测，了解设备材料的健康状况，对发现的问题设备，通过停电或带电检修的方式予以消缺，最大限度的减少设备发生单相接地的概率。

3.3加强配电线路的改造

针对配电线路运行中存在的不同问题，对配电线路进行有针对性的改造也是降低单相接地故障的有效措施之一。如对于存在通道问题的线路可以另选通道新建线路或对其进行绝缘化改造来降低故障率;对于易遭雷击地段的线路，可以通过更换高电压等级的绝缘子，采用带固定外串联间隙避雷器或架设避雷线的方法减少雷击断线或绝缘子、避雷器击穿后引起的单相接地故障等。

3.4加强配网工程物资抽检和工程验收

物资和工程质量对配电线路的可靠运行也有一定的影响。这就要求一方面要把好工程物资进门关，对到货的各类物资及时抽样送检，发现问题的物资及时联系厂家更换，确保物资合格可用;另一方面，要抓好工程验收关，根据配电线路验收规范要求对配网线路进行认真验收，对验收中发现的问题及时督促施工方整改，确保线路不带病投运。

3.5全方位防止外力破坏现象

减少外力破坏引起的单相接地故障一是要加強电力设施保护宣传，通过开展电力设施保护讲座，张贴电力设施保护画报等形式向广大用户宣贯电力设施保护的相关法律法规，提升用户的电力安全和电力设施保护意识;二是要积极与政府部门沟通，由电力主管部门建立相关的规章制度，规范近电施工作业的审批，严惩破坏电力设施的行为。

3.6安装配电自动化设备

通过在配电线路上安装小电流放大装置、故障指示器、智能开关等配电自动化设备可以帮助配电运维人员准确判断单相接地故障的范围，并通过智能开关对故障迅速进行自动隔离。安装方法为将小电流放大装置安装在10kV母线任一10kV出线的首端，智能开关安装在10kV出线的主线分段和支线分支处，故障指示器按照每1公里或20基电杆的间距安装在各条10kV出线的主线和支线上。当发生单相接地故障时，小电流放大装置检测到接地故障产生的零序电流时会动作将故障线路故障相故障电流放大，智能开关检测到放大后的零序电流后保护动作将故障隔离，故障指示器则根据检测到的零序电流通过短信的方式反馈发生接地故障的线段同时故障指示器会闪烁来帮助现场处理人员迅速找到故障线段，排除故障。

3.7采用先进的接地故障查找设备

确定故障范围后，如何迅速查明故障并恢复送电就显得尤为重要了。一方面，部分设备击穿后，从外观观察很难分辨，只能通过拆除后检测的方法确定;另一方面，部分故障段线路较长，巡视通道较差，只能通过人工步行巡线，延长了故障巡视时间，严重影响了送电的速度。而通过使用接地故障测试仪，用测试仪主机在故障段线路中点注入一个恒流信号，通过专用钳表检测注入点两侧信号电流的大小来判断故障侧，通过上述方法不断的用“二分法”检测，最终检测出故障设备，可以大大缩短接地故障巡视时间，减少不必要的巡视，从而加快配电线路送电速度。

综上所述，单相接地故障作为农村10kV配电线路的主要故障类型之一，降低了农村配电线路的供电可靠性。供电企业必须了解单相接地故障的特点，摸清故障原因，提出行之有效的解决方法并予以实施，切实降低农村10kV配电线路的故障率，为广大农村区域经济的发展贡献力量。

[1]杨婕.农网10kV配电线路单相接地故障分析及处理[J].低碳世界，2018（01）：70-71.

[2]聂高见.10kV配电线路单相接地故障分析及处理预防措施[J].时代农机，2017，44（04）：23-24.

[3]苏志斌.10kV配电线路单相接地故障分析与故障查找[J].无线互联科技，2017（06）：67-68.

[4]付文林.10kV配电线路单相接地故障分析与处理[J].农村电工，2017，25（01）：35.

[5]徐静，王虎.10kV配电线路单相接地故障处理模式分析与改进[J].科技资讯，2018，16（30）：36-38.