浅谈10?kV线路单相接地故障的分析判断和处理方法

扁旭涛

[摘    要]为了加强电能质量，缓解电力部门供电压力，必须注重电网更新与升级。因受到资金、电力技术、设备机械的影响，导致地区配电线路无法有效处理。在线路运行期间，极易出现单相接地故障，若不注重故障处理，将会造成严重后果。此次研究主要是分析10 kV线路单相接地故障问题，分析故障的判断方法，同时制定故障处理措施，以维护电网线路运行效益。

[关键词]10 kV线路;单相接地故障;分析判断;处理方法

[中图分类号]TM863 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）01–00–02

Analysis Judgment and Treatment of 10 kV Line Single Phase Grounding Fault

Bian Xu-tao

[Abstract]In order to strengthen the power quality and relieve the power supply pressure of the power sector， we must pay attention to the updating and upgrading of the power grid. Due to the influence of capital， power technology， equipment and machinery， the regional distribution lines can not be effectively handled. During the operation of the line， single-phase ground fault is easy to occur， if we do not pay attention to fault treatment， it will cause serious consequences. This research mainly discusses and analyzes the single-phase grounding fault of 10 kV Transmission line， puts forward the fault analysis and judgment method， and formulates the fault treatment measures， so as to maintain the operation benefit of power grid line.

[Keywords]10 kV transmission line; single phase grounding fault; analysis and judgment; treatment method

电网工程改造，有助于缓解电力不足问题。然而我国多数地区应用小电流接地方式，因电力系统不完整，极易出现单相接地故障，不仅无法提升供电效率，还会对电力系统稳定性造成影响，缩短设备的使用寿命。所以，深入分析和掌握单相接地故障，采取科学措施预防，可有效维护电力企业的生产效益。

1 10 kV线路单相接地故障的探究价值

通过分析10 kV线路的运行状态可知，配电线路沿电线路长，且电气设备较多，线路沿途分布大量树木和建筑，相应增加了线路单相接地故障概率。此外，10 kV线路采用小电流接地系统，发生单相接地故障后，极易出现不跳闸问题，影响电网运行安全性。在近几年发展中，社会生产与生活对电力资源需求度持续提升，电力电网也出现了较多中压配电线路。中压配电线路运行时，易出现单相接地故障，使电网接地电容电流超标。然而电力电网运行过程中，单相接地故障频发，接地电弧无法自熄，电力系统中出现高倍数弧光接地过电压，会严重威胁电力电网运行，还会增加电力电网安全隐患。所以，为了确保电力电网处于安全稳定运行状态，必须深入分析10 kV线路单向接地故障，同时提出有效性处理措施，从根本上促进我国电力事业的发展。

2 单相接地故障原因分析

2.1 外部环境破坏影响

外部环境破坏多是因施工操作不规范，导致高空作业碰线放电、地下电缆断裂。车辆会破坏电杆装置，自然灾害会冲击供电系统;对于人为破坏，可通过人为调节、监督管理等方式，弱化不良影响。对于自然灾害破坏，必须采取科学措施予以干预。而由于技术水平限制，部门合作力不足，无法有效处理自然灾害对电力设备的危害。

2.2 系统设备原因

系统设备原因不仅包括设备线路老化，同时会受到前期线路设计、供电系统运行等因素影响。系统设备长时间运行，没有派遣专人检查和管理设备，导致系统设备处于超负荷运行状态，长此以往，就会出现老化和迟钝问题。当发生突发性问题后，还会导致设备软件系统崩溃，增加硬件设施报废率。如果线路布局不合理，也会导致线路单相接地故障。电力线路交错布设，导致线路网复杂，此时也会引发线路单相接地。所以，注重系统设备的安全运行，有助于降低线路单相接地故障率。

2.3 人为因素影响

电力线路单相接地未受到人为因素影响，部分人员为了谋取利益，会参与偷盗电行为，此时会导致捆绑不牢导线脱落到横担上，引发通电，线路单相接地。此外，開展露天作业时，极易引发导线乱搭和断裂问题，上述现象都会损伤供电线路造成区域内停电，同时会对人们的生命安全造成危害。

3 单相接地故障影响

3.1 对变电设施的影响

10 kV线路出现单线接地故障时，极易影响变电设施，加大互感器周边电压值。当设备设施长期处于此种运行状态，将会损坏变电设备，还会引发区域性停电。此外，单相接地多是由于导线外力破坏、线路击穿所致，造成变电设施瘫痪，人员财产损失大等问题。

3.2 对供电可靠性的影响

当不影响人身安全时，电力人员检测线路存在接地会在短时间内切断通电线路，以此维护用电人员安全员安全。切断供电线路之后，极易导致区域停电事故。电力检修维护的危险性较高，为了维护检修人员的安全，需要进行停电。部分地区因受到地质环境、设备技术的影响，长时间断电后，对供电可靠性也影响非常大。

3.3 对发电机的影响

单相接地故障，会导致发电机电子绕组对地电压升高，不会影响发电机。然而单相接地极易出现断线问题，导致断线点发电机的负序电流较高，发电机内部出现负序磁场。该磁场以同步转速与转子相反向旋转。转子绕组与转子本体中，感应2倍工频电流，此时会导致转子绕组、转子本体产生附加发热情况。此外，负序电流会导致100 Hz机械振动与噪音，还会损坏发电机。

3.4 人身危害影响

单相接地未发生区域性停电事故，不仅会增加普通用户的生活难度，还会加大周边企业的经济损失。通过分析线路单相接地故障原因可知，多由于通电导线脱落、零件缺失所致。当发生线路脱落事故时，会促使过往人员易碰电，引发生命威胁。

4 10 kV配电线路单相接地故障预防与处理措施

4.1 制定科学的预防方法

为了降低配电线路单相接地故障率，必须深入分析线路运行问题，做好预防处理。①派遣专业人员巡查配电线路，密切观察导线、树木、建筑距离，并且查看电线杆鸟窝。确保电杆绝缘子，固定螺栓状态固定，拉线无破股和断裂问题，全面确保配电线路设备完整性。②组织电力技术人员，逐一测试配电线路的避雷器和绝缘子性能。当设备绝缘性能下降时，及时做好更换处理，同时检查配电变压器性能。针对不合格配件，要做好更换与维修处理。③为了确保运行效益，应当将分支熔断器安装在配电线路上，全面缩小故障范圍。当配电线路发生故障问题时，必须将故障范围与时间控制在可控范围内，使电力人员尽早明确故障范围与地点。

4.2 注重单相接地故障的现场管理

配电线路运行期间，当发生配电线路单相接地故障时，应当派遣专业技术人员，重点排查故障点。在排查工作中，应当采取分片、分段、分支排除方法，排查故障的具体发生点。此外，结合绝缘摇表、登杆检查等方式，尽早明确故障点，并且采取科学措施排除故障。结合多种技术方法，可第一时间确定故障，采取有效措施处理。采用上述方式未找寻到故障点时，可以进行电力调度，确保试送电的一次成功。当送电成功后，可能是其他原因所致影响。当送电不成功，则需要应用排除法查找，直至消除故障。

4.3 排除外部因素干扰

在现代技术发展过程中，利用技术设备，能够提前预知天气因素。电力部门联合其他部门，能够降低外部因素对电力设备的干扰影响。

4.4 注重老旧设备更新

电力系统运行期间，电力设备极易出现运行老化问题。然而电力设备更新资金需求量大，多数供电部门无法及时更换高安全的电力设备，从而引发线路单相接地故障。当检修维护资金不到位时，只是采用简单形式修补，无法从根本上消除线路单相接地故障。

4.5 注重专业人员的素质培训

为了避免影响居民用户日常生活，维护企业的经济效益。供电部门和企业都必须设置值班调度员、变电站值班人员、巡检人员、维修人员，定期做好教育与培训，加大人员的合作关系。特别是检修维护人员，应当学习专业设备维修知识，全面提升人员素质能力，确保工作人员在职期间，能够科学预防电力系统故障，注重电力设备的维护与保养。

4.6 推广新技术和新设备

（1）将小电流接地自动选线装置，安装在变电所。通过该装置，可自动选择单相接地故障线路，缩短时间，且准确率非常高。转变传统选线方式，针对非故障线路，全面减少额外停电，提升供电可靠性，避免扩大故障。现阶段，变电站开始推广应用该装置，获得显著效果。在应用中，注重装车和不同配出线间隔，配合使用零序电流互感器，以免发生额外影响。

（2）将信号源安装在配出线出口位置，在配电线路始端、中部、分支部位导线上，安装单相接地故障指示器，确定故障区段。当配电线路出现单相接地故障后，按照指示器颜色变化，及时确定故障范围，准确定位故障点。此种检测系统已被应用到线路上，可以及时查找故障点，维护供电可靠性，增加供电量。

（3）在配电线路与变压器台上，安装金属氧化物避雷器，全面替代阀塑避雷器，对雷电过电压进行限制，可以获得显著效果，同时能够耐多重雷击，降低缘击窃率，稳定性高。

（4）全功能故障指示器。此种故障指示器安装在电力系统、线路上，可以指示线路接地或短路故障。通过故障指示器，可以准确定位故障点区段和分支，缩短故障查找时间。减少售电量损失，减少停电面积，全面提升供电可靠性。

4.7 小电流接地自动选线装置

当10 kV配电线路发生接地故障时，可以在变电所内配置小型电流接地装置，以此实现自动化选线。将小型电流接地自动选线装置，在配电线路接地之前，科学测量配电线路接地情况。对于配电线路应用，需高度关注小电流接地自动选线装置，同时配合零序电流互感器。

4.8 研发单相接地故障检测系统

在配电系统中，多数变电站开始应用信号源，位置分布在配电线初始段、中间段、末端处，指示器可以明确故障具体位置，必须迅速处理线路故障问题。定期巡视配电线路，当发生单相接地故障时，变电所值班人员要做好记录，报告当值调度与负责人，同时按照调度员指令，科学选择接地故障。拉开线路断路器之后，接地现象消失，因此为故障线路。

5 结束语

综上所述，社会生产与生活对电力能源需求量持续增加，因此必须提升用电质量要求。电力企业必须多角度分析和处理10 kV线路单相接地故障，学习先进的经验技术，确保电力设备设施的高效性。如果发生单相接地故障时，必须技术查明问题，以安全方式处理故障，全面降低人员伤亡、财产损失，提升电网系统的运行安全性与稳定性。

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