10kV配电线路单相接地故障分析及处理预防措施

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时代农机

2017年4月

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10kV配电线路单相接地故障分析及处理预防措施

轰高见

渊河南济源钢铁集团有限公司，河南济源459000)

摘要：0kV配电线路是电网的基础设施，其运行方式是中性点不接地方式，属于小接地电流系统。文章首先对单

相接地故障的原因及危害进行了分析，并对接地故障的处理方法进行了阐述，在此基础上提出了相应的故障处理整改 预防措施。

关键词：单相接地；故障分析;处理预防措施中图分类号:TM726 文献标识码:A

文章编号:2095-980X(2017)04-0023-02

Fault Analysis and Treatment Precaution of Single-phase

Earthing Fault of 10kV Distribution Line

NIE Gao-jian

(Henan Jiyuan Iron & Steel Group Co.,Ltd. ,Jiyuan,Henan 459000, China)Abstract:The 10kV distribution line is the infrastructure of the power grid，and its operation mode is the neutral point un­grounded way，belonging to the small grounding current system.In this paper，the causes and hazards of single-phase earth fault are analyzed，and the treatment methods of ground fault are expounded.On this basis，the corresponding preventive measures are put forward.

Key words: single-phase grounding;fault analysis;treatment precautions

在电力系统中，单相接地故障是一种较常出现的故障，由 于接地点容性电流较小，线电压不变，不影响向负荷供电，短 时间仍可继续运行。但发生单相接地故障时所经流的电容量 较大时就会在接地点导致电弧，形成一种间歇性的电弧过电 压，容易烧损电压互感器保险，严重时危及电压互感器本身及 其它设备，危及线路运行安全和人身安全。因此，掌握电力系 统单相接地分析与处理方法，及时发现并排除线路接地故障， 确保可靠供电，对从事电气运行工作的人员来说至关重要。1

单相接地故障的主要危害(1)

在雷雨季节即夏秋季，此段期间多雨、多雷、大风、气候潮湿， 如果配电线路未停运，对于行人和线路巡视人员（特别是夜 间），可能发生跨步电压引起的人身电击事故，也可能发生牲 畜电击伤亡事故。另外，发生电弧接地时如周围有易燃物，可

能会引发火灾。

(5)对供电量的影响。发生单相接地故障后，由于要查找 和消除故障，必然要停运故障线路，从而将造成长时间、大面 积停电，减少供电量。据不完全统计，每年由于配电线路发生 的单相接地故障，将少供电十几万kW时，影响企业的经济效^益。

单相接地故障的原因(1)

导线断线，主要表现为两个方面:①导线接头处因为

对变电及配电设备的危害。10kV配电线路发生单相 2

接地故障后，可能发生间歇性弧光接地，造成谐振过电压，产 生几倍于正常电压的过电压，将进一步使线路上的绝缘子击 穿，造成严重的短路事故，将威胁系统中的变压器、电压互感 器、开关、避雷器等设备的安全运行，引起设备烧毁，也可能发 生电气火灾事故。

(2)

引起短路。当发生单相瞬间接地时，电弧不能自行熄

灭，容易形成相间短路，使断路器跳闸。另一种情况如发生单 相接地时，非故障相的电压将升高，如网络中另一相存在绝缘 薄弱点，势必会引起击穿，从而导致两相接地短路，使断路器 跳闸。

(3)

上。

(5)

飞禽等外力破坏，供电所在巡线过程中，经常发现转

接触不良而造成的发热烧断;②绝缘子中的导线绑扎、固定不 紧，接头掉在地面或横担，从而导线断线的。

(2) 绝缘子击穿，主要是由于绝缘子污闪和雷击造成的。(3) (4)

异物搭接，是由于其他物体遇到风雨等天气时，线头 树木短接，是指树木直接穿过裸线或是树枝搭在线路

搭落在导线上。

角杆下有许多鸟的尸体，因为10kV线路转角杆都有挑线瓶 对供电可靠性的影响。接地位置还容易出现间歇性电

和挑线，线路较密集，使导线与导线之间、导线与横担之间安 全距离很小，大型鸟类脚落在横担上，收翅膀的瞬间，触及带 电导线，体型小的鸟就落在地上，体型大的鸟就死在电杆上， 造成接地故障。

(6)

人为操作失误，由于线路多在路旁地边，许多施工车

辆撞杆、挂拉线的故障时有发生，轻者单相接地，重者断杆断

弧，这种电弧会在电力系统中弓I起铁磁谐振，使三相电路出现 不平衡状态，如一相电压下降，另外两相电压升高或一相电压 升高，另外两相电压下降等，无论哪种现象都是会破坏供电稳 定性。

(4) 危及人畜生命安全及引发火灾。单相接地故障多发生

收稿日期= 2017-03-23

作者简介：聂高见，主要研究方向：配电网

线，全线跳闸，造成大面积停电。

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单相接地故障处理措施

在10kV配电线路发生接地故障时，维修单位必须及时 找到故障线路予以切除，确保电网稳定运行。具体操作步骤如 下：

(1) 记录故障时间，接地相别，相关数值。(2)

聂高见：10kV配电线路单相接地故障分析及处理预防措施 器的绝缘性能是否正常，其高压引下线接头有无良好接触。

(3) (4)

进行检查及试验配电变压器和10kV公用的变压器， 安装避雷器和分支熔断器，提高10kV线路的防雷水

及时维修和更换不合格变压器。

平，在线路经过雷区的地方加装性能好的金属氧化物避雷器， 降低避雷器的接地电阻，降低配变接地装置的接地电阻，在配

变低压侧加装低压避雷器，使用绝缘性能好的绝缘子和线路 对站内设备是否存在故障进行排查。先检查设备的外

部是否有损坏情况、是否有放电网络，然后检查断线接地情

况，对避雷器、互感器、电缆头进行检查，检查设备上有无脱落

物及外力破坏等现象；

(3)

对站内出现故障设备的处理。①用开关隔离故障点。若检查发现电流互感器等设备有故障，要及时处理，立即转移

负荷，并隔离故障;②故障点只能用刀闸隔离。必须注意的是，

不准用刀闸拉开接地故障和线路负荷电流，要用倒运行方式

隔离故障点;③故障点在母线上。没有办法隔离，则立即转移 该母线上的线路负荷;如果不能转移，应首先通知用户做好停 电准备，然后故障母线停电，立即通知检修人员抢修。

(4)

站内设备未发现问题的情况处理。如找不出故障点，再进行线路接地的寻找。把电网分割成电气上不相连的几个 部分，判断单相接地区域。分网运行缩小范围。10kV系统单项 接地主要考虑变电站10kV母线分段运行缩小范围。当对出 现接地信号的一段母线进行查找处理，这是最常用的一种方

法，可以缩小查找故障范围，减少查找故障的盲目性。

(5) 电网分割后，可进行拉合闸试验，顺序依次为:①空载 线路、无功补偿电容器;②双回路或有其他电源的线路，多电 源线路应采取转移负荷，改变供电方式寻找故障点;③分支最 多、最长、负荷轻或不重要的线路;④分支较少、较短、负荷较 重的线路。4

单相接地故障预防整改措施(1)

加强定期检修配电线路，主要包括导线和周围建筑

物、树木的距离是否符合规程的要求；电杆顶端有没有鸟窝； 导线有没有外伤及松股;导线的弧垂有没有过小、过大等;绝 缘子中导线有没有牢固绑扎及固定；固定绝缘子的螺栓有没 有脱松;横担和拉带螺栓有没有脱松，拉线有没有破股或断裂 及被盗。及时消除线路缺陷，不让线路长期带病运行。同时加 强线路通道的清理，定期裁剪树木，确保线路通道完好。

(2)

定期的进行绝缘测试，主要针对的是配电线路的分支 熔断器、避雷器、绝缘子等一些设备;另外还要重点检查变压

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设备。

(5) 合理布局配变位置，使线路接头发热频率降低;注重

线路基础建设，合理的预测未来的负荷;减小线路供电半径； 选择与负荷相配的导线截面;事实证明，

这些改变也可以有效 减少10kV配电线路接地故障的发生次数。

另外，为缩短接地故障的查找和排除接地故障时间，缩小

停电范围，提高供电可性，变电站内可以安装小电流自动的接 地选线装置，此装置可以自动选择发生接地故障的线路，准确 率较高，时间较短。而且可以缩短非故障线路不必要的停电时 间，提高电网供电可靠性，避免故障向周围扩大。在电网实际

的运行中，一定要把此装置与各配电线的间隔零序电流互感

器等来配合使用，否则就不能发挥应用作用;主线上装设分段 开关、较长分支线装设分支开关，较短分支线装设跌落式熔断 器;主线上分段装设接地故障显示仪，分支线上装设接地故障 显示仪。

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结语

10kV配电线路是电力系统的重要组成部分，是电能输送 的渠道，也是连接发电、配电、供电的纽带。伴随着企业的发 展，用电的负荷量也越来越大，电线线路也逐年加长，电缆线 路的越来越多，各电路的电容量也逐年增大，因此对10kV单相接地障碍的具体诊断方法以及处理方法的探讨具有非常重 要的实践意义。©

参考文献

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