10kV线路单相接地保护问题分析和改进

张志明

摘要：新时代背景下，我国经济水平逐步提高，电力企业的发展得到了人们普遍的关注。对于我国，10kV配电线路是一类应用率最高的线路，但其经常会发生接地故障。一般最常见的因素是导线断线、绝缘子击穿以及导线和树木短接等。因此，相关工作人员必须做好研究工作，以提升线路运行的效率，并确保其安全性达到要求。主要描述了单相接地出现故障的具体原因，探讨了单相接地故障的危害，分析了接地故障的处理方式。

关键词：配电线路;单相接地故障;预防和处理

引言

单相接地故障在10kV配电系统中是常见的故障之一，发生的情况如空气潮湿、雨雪天气，由于树木过高大风天气发生刮碰、固定导线的一些绝缘子单相击穿、外力刮断单相断线、设备的绝缘老化等很多因素都有可能引起。单相接地故障不仅影响正常供电，而且极有可能引发过电压，引起相间短路的故障，扩大事故的覆盖面。因此变电站工作人员应该掌握快速的查找和排除相关故障的处理方法。

1单相接地出现故障的具体原因

1.1故障的检测

基于某些原因造成线路出现接地故障问题，通过设置互感器的方式，可以及时完成故障的监察工作，并将接地信号全部发出，以提示值班人员进行有效处理。经过选线后，最终能够明确具体的故障线路，从而对其采取停运处理的方式。然后再将相关问题汇报至上级部门，以安排相关工作人员展开处理，确保故障问题可以得到及时解决。

1.2故障产生的原因

10kV配电线路实际运行时，导致接地故障出现的原因主要为：导线出现了落地的情况;导线外部的绝缘子未能得到有效固定;导线和建筑物之间的距离过于接近，当有大风出现时，会有严重的摆动情况;高压引下线出现了断线的情况;外部熔断器的绝缘出现了击穿的情况;导线上方位置的横担出现了脱落的情况;树木出现了短接的情况;有漂浮物出现。其中，最常见的情况便是导线断线、绝缘子击穿以及与树木短接。根据相关资料可以发现，这些情况导致故障出现占据的比例超过了83.22%。

2单相接地故障的危害

2.1变电设备造成的危害

当线路出现单相接地故障问题后，10kV母线上的电压互感器检测到零序电流，同时还会在开口部位的三角形上产生一定量的零序电压。如果实际运行的时间过长，很容易造成互感器出现烧毁的情况，从而导致设备损坏，并产生严重的停电事故。

2.2对配电设备造成的危害

接地故障问题出现后，有可能造成间歇性弧光接地问题产生，从而导致谐振过电压出现，将绝缘子的绝缘层全部击穿，导致短路情况出现。此外，变压器同样有可能被完全烧毁，使其避雷器出现击穿的情况。

2.3对区域电网造成的危害

如果有接地故障产生，可能会导致电网系统被破坏，从而导致严重的事故。

2.4对人畜造成的危害

如果出现了导线落地的情况，同时线路本身的运行没有及时停止，很容易对过往行人或者工作人员的人身安全带来影响，甚至有可能導致伤亡事故。一般此类事故最常在夜间出现。

310kV系统的运行规定

一般在10kV中性点不接地系统中，当发生单相接地时，由于线电压保持不变，三相系统仍然保持在平衡，电网能够继续运行，相应供电的可靠性提高了，这是中性点不接地系统的一个优点。在相应的情况下，线路及电气设备的对地绝缘水平都是按线电压设计的，当非故障相的对地电压升高到3倍，短时间内对设备的绝缘保护水平并不能造成危险，但是一旦长时间的运行就可能会引起非故障相的绝缘薄弱点发生一些损坏，最后导致相间短路，导致故障面积的进一步扩大。所以一般在中性点不接地系统中装有绝缘监察装置，当发生上述单相接地故障时，绝缘监察装置会发出接地故障的报警信号，运行值班人员能够很快地对报警信息中显示的故障点进行巡查，采取相应的措施进而消除故障。一般规程中规定：10kV中性点不接地系统单相接地故障时可以继续短时间地运行，运行时间不超过2h。

4接地故障的查找方法

在进行相关故障查找处理时，首先应该先看故障的相关特征，进一步判断故障的真实度。然后，再去检查变电站内部的设备是否已有故障：第一步要到设备区域检查故障范围内设备的外观情况及绝缘组成部分有没有明显的破损痕迹，有无闪络点、放电的明显痕迹。还有设备区域内有没有外部施工方导致的外力破坏等情况发生;检查无误后再检查PT熔断器的熔丝是否已经熔断，相关部位的避雷器是否有损坏、电缆接头有无放炮击穿损坏等现象的发生。在确定变电站内部的相关设备没有发生故障后，要以送电线路的重要性为主次，采取分步依次瞬间点灭的方法来查找出故障线路。具体的点灭顺序是：先点灭没有负荷的充电的备用馈出线路，再点灭馈出线路较长的线路，如接地信号没有解除，联系调度后再去点灭其他馈出线路。当点灭某一路馈出的线路时，接地信号消失，后台显示及绝缘监察的电压值的恢复正常，则可以确定该馈出的线路有接地故障。

5单相接地故障查找与预防

5.1预防的相关办法

对于10kV线路的单相接地故障，一般采取以下几种方法进行预防，以便最大限度地减少该类故障的发生。1）定期进行巡检，无论是架空线路还是电缆回路，制定严谨的巡检计划是非常重要的，要让每一条线路在短周期内都被检查到位。巡检时要看导线与树木及旁边建筑物的距离，固定导线的绝缘子是否牢固、是否松脱。每条电缆的各个部位及电缆的中间接头、端头是否良好等。总之，一定要按照相关巡检规定进行定期的巡检。2）在分支线路上加装跌落式开关、熔断器等保护装置，一来可以缩小故障范围面，二来可以缩短查找故障点的时间。（3）在每年的春检、联检、秋检中对变电站内的一切变压器进行试验。（4）在每年的春检、联检、秋检中对电缆回路上的电缆、电缆端头、中间接头绝缘测试。

5.2单相接地的处理办法

当某一线路发生单相接地故障后，检修维护单位应立即组织人员巡视线路查找故障点，在查找过程中应采取“排除法”，主要用一片区域、分段区域、分设备区域的方法。同时必须结合电杆的蹬杆检查，尽快找到故障点并解除故障。假如未查找到故障点，可联系厂调度对故障的线路试送电一次，如成功，则可能是其他原因偶然造成的，若送电不成功，必须继续查找，直到消除故障点为止。

5.3应用检测系统

应用检测系统是在配电线路的出口位置额外设置一个信号源，同时还要在前端位置和中部位置设置故障指示器，以自动将具体故障的区段位置全部显示出来。当配电线路出现单向接地故障时，需要基于指示器本身的颜色变化情况，在第一时间明确故障本身的具体范围。

结语

10kV配电线路经常会出现接地故障，从而使设备的安全性和经济性受到巨大影响。因此，相关人员需要在技术和设备层面展开深入研究，以防止或减少接地故障情况的出现，进而提升系统运行的稳定性。

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