配電線路接地故障危害及防護措施探討

蘇乃斌 張樂坤

摘 要：配電線路因網(wǎng)絡復雜、所經(jīng)地域條件差等因素容易發(fā)生接地等故障，因而配電線路對電網(wǎng)的安全運行具有重要影響，本文對配電線路接地故障的危害，以及對接地故障防護措施進行了探討。

關鍵詞：配電線路；接地故障；防護措施

1 概述

配電線路故障情況較多，其中多為接地故障，接地后非故障相電壓升高，長時間運行后可能相繼引起短路故障或使設備絕緣性能受損，給設備運行帶來一定威脅，影響供電可靠性。及時判斷和選擇故障線路將有效提高供電可靠性和保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

2 接地故障危害種類及情況介紹

在配電網(wǎng)的發(fā)展過程中，形成了兩類配電線路接地方式，即小電流接地方式和大電流接地方式。不同的配電線路接地方式在發(fā)生故障時，所表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象各不相同。

2.1 對電氣設備的危害

①母線壓變危害。單相接地時，母線上所有輸電設備的接地相電壓降低和非故障相電壓升高，與母線相連的電壓互感器二次三角開口有零序電壓產(chǎn)生。該電壓使得電壓互感器鐵芯飽和，勵磁電流增加，如果長時間運行，將可能燒毀電壓互感器。

②造成其他變電設備絕緣損壞。單相接地時，非接地相電壓最高可升至3倍相電壓。使得其他如開關柜內(nèi)設備等處在非正常等級下運行，加速設備絕緣老化，造成絕緣損壞；若開關柜內(nèi)電氣設備絕緣水平已經(jīng)非常薄弱，嚴重者便極可能造成絕緣擊穿，進而造成主變跳閘或其他更大的事故。

③接地故障發(fā)生后，可能發(fā)生間歇性弧光接地，造成諧振過電壓，產(chǎn)生數(shù)倍甚至數(shù)倍于正常電壓的諧振過電壓，過電壓將大大危及變電設備的絕緣，使變電設備絕緣擊穿造成更大事故。

同時，過電壓可能使線路絕緣子擊穿，造成更為嚴重的短路事故，還有可能燒壞部分配電變壓器，甚至造成電氣火災。

2.2 對人畜生命的危害

當單相接地尤其是落線接地故障發(fā)生后，在接地故障點會產(chǎn)生強大的入地電流，當行人、巡視人員或其他家畜等路過時，便會產(chǎn)生較大跨步電壓，進而引起人畜電擊事故。

3 故障原因分析

配電線路故障多為接地故障。因配電線路網(wǎng)絡復雜，所經(jīng)地域條件較差，故配電線路故障多發(fā)。故障常見原因總結如下：

3.1 配電網(wǎng)設備和管理存在的問題

配電網(wǎng)中的配電設備會直接影響配電網(wǎng)安全，如避雷器發(fā)生爆炸造成的電網(wǎng)短路，高壓零殼在電網(wǎng)運行時發(fā)生擊穿引起的電網(wǎng)短路，還有柱上開關，跳閘時發(fā)生擊穿引起接地短路，一旦遇到惡劣天氣便可能產(chǎn)生接地現(xiàn)象等，這些都對配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行造成了極大的威脅。

同時，在配電網(wǎng)的安裝、運行維護和管理上存在問題比較多，如有的絕緣子甚至碗口向上，橫擔也不規(guī)范，對配電繞路的絕緣子在安裝前不做試驗，以致配電網(wǎng)絕緣弱點很多，嚴重影響了配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

3.2 斷線引起的接地

①因線路老化、外力事故、風力影響造成嚴重舞動等可能造成斷線，引發(fā)接地。

②線路長期在高負荷或過載下運行，加速導線老化，導致導線塑性拉斷，導致接地。

③因導線自身原因，由于電網(wǎng)快速發(fā)展，導地線需求量大，同時由于招標模式變化，廠家眾多，魚龍混雜，缺乏監(jiān)管，使得材質質量很難得到保證。廠家焊接質量不良，同時運行過程中受振動和舞動等原因產(chǎn)生疲勞，再加上施工過程中部分操作不當，損壞部分構件或造成鋼芯變形等，都有可能引發(fā)斷股現(xiàn)象。

3.3 其他原因接地

導線風偏過大與樹木或其他建筑物等距離過近，空中飄浮物如塑料布、孔明燈等降落導線上，導線在絕緣子上綁扎或固定不牢靠脫落到橫擔或地上，鳥類等站在橫擔上接觸導線等都有可能造成接地故障。

4 防治措施

4.1 要加強對配電網(wǎng)運行線路的全程質量管理

要從設計、安裝著手，實行規(guī)范化的管理，加強配電網(wǎng)的運行維護、清理線路下的違章建筑，要有防止車輛撞線路桿塔的措施，防止外力破壞，對用同桿架設的桿塔要重點保護。

定期對配電網(wǎng)進行檢修，淘汰劣質絕緣子，對環(huán)境污染嚴重的地段，線樹矛盾突出的地段多回同桿架設的地段最好采用絕緣架空導線，或采用電纜入地。

4.2 合理的查線方法

當發(fā)生單相接地后，除借助選線裝置和監(jiān)控等得到的信息外，還應立即組織人員巡視線路，查找故障點。在查找過程中采取分片、分段、分設備的“排除法”，并與絕緣搖測、鉗形表測量等辦法相結合，盡快找到故障點并消除故障。

同時，應在平時做好接地故障線路資料積累，篩選統(tǒng)計出線路接地次數(shù)和運行條件惡劣地區(qū)如深林中的線路臺賬。假如上述辦法未查找到故障點，可請求上級調度對故障線路試送電排除法方法進行查找。

但在試送電過程中，應優(yōu)先選擇接地故障頻發(fā)線路和運行環(huán)境惡劣線路。

4.3 加強設備試驗和維護工作

①對配電變壓器、配電線路絕緣子、避雷器等進行定期絕緣測試，不合格的應及時進行更換。

②加強老化線路特別是對電纜線路的運行維護，利用“春檢”和“秋檢”時期做好瓷瓶污穢、扎線斷股、螺絲松動及部件裂紋等問題的發(fā)現(xiàn)處理。做好用戶電纜接入的驗收把關，降低輸電線路故障率。

③進行35kV、10kV線路出線間隔開關柜的耐壓試驗，對主變低壓出線側間隔開關柜優(yōu)先試驗，配電線路接地故障危害及防護措施探討，對發(fā)現(xiàn)存在不合格現(xiàn)象的設備廠家開關柜要進行逐臺耐壓試驗。同時，縮短主變低壓側出線和其他大負荷線路等主要間隔設備的試驗周期，按照試驗規(guī)程規(guī)定縮短1 年。

5 結語

配網(wǎng)線路接地故障頻發(fā)且危害性大，對電網(wǎng)和設備的安全經(jīng)濟運行、人畜安全等都有重要影響。對故障原因進行系統(tǒng)深入分析，而從監(jiān)控管理、巡視維護、判定方法、采購驗收等方面有的放矢的采取防治措施，將有效降低配電線路接地故障對電網(wǎng)設備的威脅，對實際工作開展具有較好的指導意義。

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