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農(nóng)網(wǎng)線路單相接地故障初探

朱濤

國網(wǎng)寧夏電力公司中衛(wèi)供電公司

[摘要]通過對某供電公司1O千伏配電線路單線接地故障原因的分析，指出單相接地故障對變電設備和配電網(wǎng)的危害，提出預防和故障處理辦法等，減少單相接地故障的發(fā)生，確保配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟和穩(wěn)定運行。

[關鍵詞]單線接地；原因

某供電公司10千伏架空配電線路多采用中性點不接地“三相三線”供電方式，此種接線方式提高了供電可靠性，減少了線路損耗，增強了線路絕緣水平，降低了跳閘次數(shù)，但在實際運行中，經(jīng)常發(fā)生單相接地故障，特別是在雨天、大風和降雪等惡劣天氣條件下，單相接地故障更是頻繁發(fā)生，嚴重影響了變電設備和10千伏配網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行。本文作者依據(jù)調(diào)度工作實踐，就10千伏配電線路單相接地故障發(fā)生的原因、對變電設備和配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行的影響和單相接地故障的預防、發(fā)生后的處理辦法等問題進行粗淺的闡述。

1、單相接地故障的原因

1．1單相接地故障檢測

由于某種原因?qū)е?0千伏配電線路發(fā)生單相接地故障后，通過變電站10千伏母線上運行的電壓互感器、小電流接地選線裝置等檢測到接地故障并發(fā)出接地信號，提示監(jiān)控員、調(diào)度員進行處理，經(jīng)過選線過程，最終確定發(fā)生單相接地故障的配電線路，停運該配電線路(調(diào)規(guī)規(guī)定可以故障運行2h)，并告相關線路維護負責人，由配電線路的運行維護人員處理故障。

1．2單相接地故障發(fā)生的概率

我公司現(xiàn)有10千伏配電線路364條，其中95％以上的接地故障發(fā)生在農(nóng)網(wǎng)線路上。因此，農(nóng)網(wǎng)10千伏配電線路發(fā)生單相接地故障的概率是較高的。

1．3單相接地故障發(fā)生的原因

本文作者通過對該公司配網(wǎng)負責人報至調(diào)度員處的原因進行歸納和總結，發(fā)現(xiàn)10千伏配電線路在實際運行中發(fā)生單相接地故障主要有以下幾種情況造成：(1)導線斷線或由于在絕緣子中固定不牢，脫落至地面或擔于線路橫桿之上；(2)大風導致導線弧垂部分擺動至建筑物；(3)配電變壓器臺上的避雷器或熔斷器絕緣擊穿；(4)配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地；(5)絕緣子破裂接地，跳線燒斷搭到鐵擔上，或在霧雨天閃絡、放電、絕緣電阻降低；(6)刮風時樹枝碰觸、斷落至導線；(7)飄浮物(如塑料布、樹枝等)；(8)其它偶然或不明原因。在以上諸多種原因中，導線斷線、絕緣子擊穿和樹木短接是發(fā)生配電線路單相接地故障最主要的原因，對我公司2012年以來單相接地故障原因上報統(tǒng)計，上述三種原因占接地總故障原因的70％以上。

2、單相接地故障的危害和影響

2．1對變電設備的危害

10千伏配電線路發(fā)生單相接地故障后，變電站10千伏母線上的電壓互感器檢測到零序電流，在開口三角形上產(chǎn)生零序電壓，電壓互感器鐵芯飽和，勵磁電流增加，如果長時間運行，將損毀電壓互感器。在該局配電線路實際運行中，已發(fā)生變電站電壓互感器損壞等情況，擴大停電事故。

2．2對配電設備的危害

單相接地故障發(fā)生后，可能發(fā)生間歇性弧光接地，產(chǎn)生幾倍于正常電壓的過電壓，過電壓將進一步使線路上的絕緣子擊穿，造成嚴重的短路事故，同時可能燒毀部分配電變壓器，使線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀，也可能發(fā)生電氣火災。

2．3對區(qū)域電網(wǎng)的危害

嚴重單相接地故障，可能破壞區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定，造成更大事故。

2．4對人畜危害

對于導線落地這一類單相接地故障，如果接地配電線路未停運，對于行人和線路巡視人員(特別是夜間)，可能發(fā)生人身觸電傷亡事故，也可能發(fā)生牲畜觸電傷亡事故。

2．5對供電可靠性的影響

發(fā)生單相接地故障后，一方面要進行人工選線，對未發(fā)生單相接地故障的配電線路要進行停電，中斷正常供電，影響供電可靠性。另一方面發(fā)生單相接地的配電線路將停運，在查找故障點和消除故障中，不能保障用戶正常用電，特別是在莊稼生長期、大風、雨、雪等惡劣氣候條件和山區(qū)等復雜地區(qū)以及夜間，不利于查找和消除故障，將造成長時間、大面積停電，對供電可靠性產(chǎn)生較大影響。

2．6對線損的影響

發(fā)生單相接地故障時，由于配電線路接地相直接或間接對大地放電，將造成較大的電能損耗，如果按地調(diào)調(diào)規(guī)運行一段時間(不超過2 h)，將造成更大的電能損耗。

3、接地故障預防措施和處理辦法

3．1預防措施

(1)加強線路巡視工作。嚴格按規(guī)程規(guī)定對線路進行定期巡視，并對線路有計劃地進行特殊及夜間巡視。線路發(fā)生故障進行故障巡視時要細心查線，發(fā)現(xiàn)故障及時徹底排除，防止重復接地。要做到：故障原因未查到不放過，故障不徹底排除不放過，沒有防止故障重復發(fā)生的措施不放過。(2)做好線路的清障工作。積極與相關部門溝通保證線路通道符合規(guī)程要求，使線路運行不受樹木生長、新建房屋等干擾。(3)加強線路設備的檢修維護。我們每年春季對線路及設備進行停電檢修、清掃工作，按有關規(guī)定對設備定期進行試驗，及時處理設備缺陷，提高運行水平。如：定期清擦瓷瓶，對變壓器、避雷器等定期進行電阻測試及耐壓試驗；加強配變高低壓側熔絲管理，禁止使用不合格保險絲。(4)在農(nóng)村配電線路上加裝分支熔斷器（柱上開關等），在發(fā)生接地時縮小故障范圍，減少停電面積和停電時間，有利于快速查找故障點。

3．2發(fā)生單相接地故障后的處理辦法

當配電線路發(fā)生單相接地后，我公司調(diào)控中心監(jiān)控人員立即根據(jù)規(guī)程進行選線，調(diào)度員通知運行維護單位組織人員對相關故障線路進行巡視，查找故障點，運維人員在查找過程中可以采取分片、分段、分支、分設備的“排除法”等辦法相結合，盡快找到故障點并消除，恢復線路供電。如若線路巡視過后未發(fā)現(xiàn)相關故障點，運維人員可向調(diào)度員申請試送線路，如成功，則說明為線路不明偶然原因造成。

4、積極推廣新技術、采用新設備

4．1小電流接地自動選線裝置

在變電所加裝小電流接地自動選線裝置，此裝置能夠自動選擇出發(fā)生單相接地故障線路，時間短，準確率高，改變傳統(tǒng)人工選線方法。

4．2單相接地故障檢測系統(tǒng)

在變電所的配出線出口處加裝信號源，在配電線路始端、中部和各分支處三相導線上加裝單相接地故障指示器，指示故障區(qū)段。配電線路發(fā)生單相接地故障后，根據(jù)指示器的顏色變化可快速確定故障范圍，快速查到故障點。據(jù)了解，目前這一檢測系統(tǒng)已在一系統(tǒng)內(nèi)其他單位線路上應用，能夠快速查找故障點，節(jié)省時間，提高供電可靠性，增加供電量，取得了較好效果。

5、結束語

10kV配電線路單相接地故障對變電設備和配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行有較大影響，應在實踐中不斷總結經(jīng)驗，并積極應用新技術、新設備，預防單相接地故障發(fā)生。總之，只要我們加強對線路各方面的運行管理工作，采取得力措施，完全可以使線路事故跳閘降到最低限度，提高線路供電可靠性，保證線路安全、優(yōu)質(zhì)運行。

參考文獻

[1]李堅.電網(wǎng)運行及調(diào)度技術問答.中國電力出版社,2004.