10kV 配电线路单相接地故障与处理对策

卢明明 王韬

（国网吉林省电力有限公司吉林供电公司，吉林 吉林市 132000）

引言：现阶段由于10kV 配电线路单相接地的故障成因比较多，因此在设计的工作开展中，就需要有效地对其故障问题进行针对性的处理。其次，还需要结合起故障发生的成因，进行深入的研究，这样才可以在解决故障的前提下，做好相应故障的预防工作，以此全面的提升维护的整体效率。

一、单相接地故障类型

（一）金属性接地故障

现阶段，金属性接地故障的出现比例，占据了接地故障总数的较大部分。例如在故障相电压为零或者无限接近零的情况下，使得非故障相电压上升之后，十分接近于线电压。

（二）非金属性接地故障

接地次数占据了整个接地故障的次数18%的程度，因此基本上也相应地发生在了馈电线路之上。其次，在接地现象为故障相电压的时候，其数值大于零，但是总数低于相电压数值。而非故障的相电压，往往会大于相电压，而不会出现低于该数值的情况。

（三）高压一相开路故障与二相开路故障

在高压一相开路故障出现之后，直接占据着整体接地故障的20%上下。其次，基本上也大都是在10kV 配电线路当中，发生在了大负荷的分支线路上。在出现接地故障的时候，其故障相电压会相比较正常状态下的数值高于2-3 倍的程度。而非故障的电压会保持不变，或者也会出现高于正常状态下的2-3 倍。

对于高压二相故障而言，是整个接地故障总数的8%，同时基本上都在较大的负荷分支线路上出现。

（四）铁磁谐振

对于这种故障而言，仅仅占据这一小部分，基本上在发电厂与变电所当中出现。在出现这类问题之后，首先一相电压不断地下降，导致两相电压出现下降的情况。其次，在两相电压出现下降的情况下，使得一相电压不断地升高。

二、单相接地故障成因

首先，是由于在安装线路的过程中，导线一旦没有较为牢固地将其安装到绝缘子当中，就会受到外界环境因素的影响下，使得虫蛀、大风、断木以及动物在重压的情况下，出现一定程度的放电或者短路问题。这样的问题出现之后，无法发挥出原本的绝缘电阻功能。

其次，在配电变压器当中安装的避雷装置，或者安装的熔断器，一旦出现绝缘层被击穿的现象，或者在高压引下线出现断线问题之后，使得高压绕组中的单相绝缘接地或者击穿问题的出现。

另外，在配电线路当中设置出的横担受到其断裂线路的影响，出现掉落问题之后，或者在拉带的一端并不牢固，因此造成了脱落问题，就会影响到下一排的导线。

最后，对于当下10kV 配电线路的处理过程中，其电容在现阶段不断地加大空载变压器，以及在电压互感器之间，出现了过多的非线性的电感，就会使得在运行的过程中，容抗会一定程度下抵御铁磁谐振的故障问题。现阶段10kV 系统的构建中，对变压器有着较高的要求，同时基本上采用的都是三角形的接线方式，因此对于还没有装设完备的消弧线圈，始终没有引出接线形式，就需要在其处理的过程中，将其引出中性点。这样的系统构建形式下，会使得整体系统无法实现单相接地的故障问题，进而会最终引发一定的相间短路。

三、单相接地故障影响

（一）变电设备危害

现阶段在10kV 的配电线路问题出现单相接地故障之后，使得变电站当中的10kV 母线上的电压互感器，会一定程度上检测到零序电流。其次，在开口三角形当中产生的零序电压，也会导致电压互感器的铁芯较为饱和。其次，在励磁电流增加之后，一旦长时间地进行运行，就会导致温度上的提升，因此直接烧毁电压互感器。特别是对于弧光单相接地故障出现之后，通常会导致高于正常情况下的谐振电压。甚至在一些严重的情况下，会导致出现变电设备的绝缘击穿事故，对其整个电站的运行造成严重的影响。

（二）配电设备危害

出现了单相接地故障之后，使得可能会发生间歇性的弧光接地，因此使得谐振过电压，会相比较正常状态下的电压要大。因此，这样的情况就会让线路上的绝缘子被击穿。因此造成了较为严重的故障问题，进而烧毁了部分配电变压器。其次也会导致线路上的避雷器、熔断器绝缘被击穿。

（三）发电机危害

出现的故障问题，会导致发电机定子绕组对地电压产生升高的效果，进而导致发电机无法实现稳定的运行。但是，在单相接地的出现断线问题之后，则会导致断线点之后的发电机，会出现较为明显的负序电流，这样在运行一段时间之后，就会在发电机当中产生一定的负序磁场。

（四）人员危害

故障问题出现，特别是在出现了导线落地故障之后，使得配电线路一旦没有及时地停下，就会导致对行人以及线路是能够的巡视人员造成直接的危害。甚至在出现跨步电压比较大的情况下，造成人员电击的危害事故。

（五）客户供电可靠性不足

单项接地故障的出现，一方面会由于人工选线的过程中，对于未发生单相接地故障的配电线路进行停电处理，同时中断正常的供电。对于这样的情况而言，则是会导致对供电可靠性造成直接的影响。特别是在一些环境较为恶劣的情况下，会导致对整个山区以及林区造成直接的影响，无法实现良好的处理与安排。

四、单相接地故障处理方式

（一）预防办法

为了能够实现对故障问题的有效控制，首先需要做好相应的防范工作，只有利用一个科学合理的防范手段，才可以有效地全面降低接地故障问题。

现阶段在配电线路的敷设过程中，由于安装了分支熔断器以及避雷器，因此就可以在实际的运行过程中，有效地起到避免故障出现的风险。其次，也需要在降低了停电面积以及时间方面，起到了良好的效果。另外，这样的设备安装下，使得可以快速地进行确认，同时查找到各种故障位置之后，需要提供一个良好的帮助。

在试验的过程中，一旦出现了一些不符合技术标准的变压器，就需要及时进行处理，同时基于按时抽查变压器，以及在使用的过程中，其特殊情况，要进行针对性地分析。

而对于相关巡视人员而言，进行配电线路的巡查过程中，则需要重点观察导线以及周围树木的情况，进而可以将其控制在一个合理的距离程度。在电杆顶端位置，避免出现一些鸟窝[1]。在绝缘子当中的导线绑扎中，要重视起固定的松紧程度。在绝缘子当中的固定螺栓，以及在横担的安装上，需要避免出现松脱的问题。导线当中的弧垂程度，会对单相接地故障的预防作用起到良好的影响。

相关巡视人员的工作开展中，往往对于配电线路当中的绝缘子，以及使用的避雷器，需要定期对其开展针对性地绝缘测试。其次，在变压器的使用中，则要定期的检查变压器的绝缘情况。要始终保障其构建的质量[2]。

（二）具体处理方式

1.一般处理方式

线路接地处理的过程中，首先在变电运维人员接收到警铃的响应之后，需要马上确定出其线路接地馈路的时间情况，之后利用电话通知的方式，通知相关维护单位对故障点进行针对性的处理。其次，运行维护的单位，首先要基于传统的查找故障点的方式，对其故障问题进行针对性地处理[3]。

首先是依靠着工作人员的工作经验，对于现阶段运维人员而言，有关领域一般对其有着较高的运维相关要求，在日常管理的过程中，对于各种管理基础资料有着较高的要求，特别是需要在处理的过程中，能够基于动态化管理方式，有效地提升维护人员对现场的了解与熟悉。现阶段在经验判断的过程中，需要尽可能选择在白天进行。这是由于一旦处于夜晚，由于光线不充足，就会导致对故障问题判断存在着一定不准确的情况。其次，在夜晚的时候，也无法实现对接的问题的良好处理，以此就会导致在一些特殊故障问题出现之后，无法及时地得到相应的良好处理[4]。

其次是采用推拉法进行处理，相关线路当中的运维人员，首先需要将吸纳路分段开关进行开断操作。同时，需要利用电话的方式，与变电所取得良好的联系。另外，基于操作前线路接地方面的实际情况，对其接地点进行所在范围的实际处理。现阶段所采用的推拉法，是一种针对10kV 配网线路进行单相接地故障处理的操作，因此在个别情况下，无法实现良好的处理与解决。

2.线路绝缘遥测法

对于这样处理的方法，主要是应用在一些分段、分支以及开关比较多的情况下，因此故障点查找上，存在着一定的困难，需要尽可能地恢复送电线路。特别是对于电缆吸纳路当中的方法使用中，可以发挥出应有的作用。吸纳路当中的绝缘遥测处理中，需要使用万用表，对其线路进行全面的处理。线路绝缘遥测的过程中，首先需要保障无向试验线路需要倒送电，其次对可能产生的感应电进行详细的分析。其次，在将线路分段两侧处理的时候，则需要能够有效地对其遥测绝缘电阻值，进行针对性地分析，保障将遥测点两侧的绝缘值实现全面的比较分析。在比较低的一侧，属于故障段。在应用这样方法的过程中，可以实现对线路运行的绝缘水平的了解，进而全面地掌握现阶段出现的绝缘线路故障问题。基于这样的检测模式进行分析，可以进一步地缩短故障区域。一般情况下，在进行5 次左右的检测之后，就可以了解到故障点的具体位置。其次，在使用线路绝缘遥测法的时候，需要查找绝缘情况，同时有效的基于这样的情况，对其范围进行有效地降低处理。

在应用线路绝缘遥测法的过程中，对其故障问题进行有效的判断，首先需要保障配电变压器以及使用的电容器，都可以被及时地断开，绝缘子在出现问题之后，就使得会比正常的情况要低。

3.应用单相接地故障检测系统

现阶段伴随着信息技术的发展，使得可以将信号源安装在变电所当中的配出线出口位置，并将其单相接地故障指示器，安装到配电线路的始端、中部以及各个分支处的导线上，这样就可以实现对故障区段的指示。而在配电线路出现单相故障问题之后，就需要基于指示器当中的颜色变化程度，确定出故障问题的实际位置，并实现快速地查找以及定位处理。

4.小电流接地自动选线装置

在使用这样的装置之后，可以实现对单相接地故障线路的良好选择，同时对于这样的线路而言，也相应地有着准确性较高、时间短等诸多方面的效果。因此，现阶段将其装置应用到变电所当中，就可以最大程度上保障避免故障问题的出现。其次，在电网的供电情况分析过程中，可以很好地避免故障问题的扩大化。特别是在一些特殊的情况下，可以很好地将其装置在运行中，保障各个配出线，在零序电流互感器的使用上，可以发挥出应有的效果。

5.拉合闸测试

现阶段电网出现分割之后，使得相关维护工作人员，可以有效地在不同故障位置，进行拉合闸的测试分析。在具体的测试过程中，需要将其的当作空载线路。其次，在双回路的设计上，则需要选择其他电源线路。同时，针对分支多、长度符合的线路，进行针对性地分析。另外对于相关维护人员而言，还需要进行有效的处理，充分的保障在整个线路的运行中，可以发挥出应有的作用与价值，这样才可以最大程度上避免故障问题出现。

总结：综上所述，为了保障现阶段线路的稳定运行，就需要积极的明确出单项接地故障问题出现的成因，以及不同的故障问题所带来的危害，这样才可以伴随着故障的处理，对其开展针对性地分析，避免受到一些严重的故障问题影响运行。