10kV配電網(wǎng)單相接地故障及處理措施分析

張寅

摘 要：電力事業(yè)的改革以及電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建，促使10kV配電網(wǎng)出現(xiàn)了明顯的變化，特別是供電方式方面，在很大程度上降低了10kV配網(wǎng)的故障發(fā)生幾率。實(shí)際在10kV配電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，最為常見的是單項(xiàng)接地故障，對10kV配電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成很大的影響。因此，文章以10kV配電網(wǎng)為研究對象，分析單項(xiàng)接地故障以及處理措施。

關(guān)鍵詞：10kV；配電網(wǎng)；單項(xiàng)接地；故障處理

10kV配電網(wǎng)的運(yùn)營環(huán)境比較復(fù)雜，大多處于室外環(huán)境，經(jīng)常受到雨、雪等天氣因素的干擾，增加了單項(xiàng)接地的故障發(fā)生率。如果10kV配電網(wǎng)發(fā)生故障，即會對整個(gè)電網(wǎng)造成影響，降低配電網(wǎng)的運(yùn)行性能，電力企業(yè)必須快速定位單項(xiàng)接地的故障，做好故障排除的工作，由此才能減小單項(xiàng)接地故障的影響范圍，保護(hù)10kV配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1 10kV配電網(wǎng)單項(xiàng)接地故障分析

分析10kV配電網(wǎng)單項(xiàng)接地故障的幾點(diǎn)原因，為單項(xiàng)接地的故障處理，提供相關(guān)的參考。例舉故障原因，如：（1）自然災(zāi)害，包括冰雪、泥石流、大風(fēng)等，對暴露在室外的10kV線路造成干擾，無法確保線路處于安全的狀態(tài)；（2）設(shè)備原因，老化、故障等，都可以造成單項(xiàng)接地故障；（3）外力因素，城市與農(nóng)村建設(shè)中，機(jī)械設(shè)備牽拉配電線路，致使線路接地；（4）樹障，主要是由樹木生長引起的障礙；（5）用戶原因，用戶使用不當(dāng)、維護(hù)不到位等因素，不利于10kV配電網(wǎng)的運(yùn)行，進(jìn)而造成單項(xiàng)接地故障。

2 10kV配電網(wǎng)單項(xiàng)接地故障的影響

10kV配電網(wǎng)單項(xiàng)接地故障的影響可以分為三類，分別是對線路、設(shè)備及電力企業(yè)的影響，對其做如下分析：

2.1 線路影響

10kV配電網(wǎng)發(fā)生單項(xiàng)接地故障時(shí)，故障點(diǎn)的位置會出現(xiàn)孤光接地，在附近的線路中形成諧振過電壓，與正常配電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)相比，過電壓要高出幾倍，超出線路的承載范圍，直接燒毀線路，或者是擊穿絕緣子引起短路[1]。單項(xiàng)接地故障對10kV配電網(wǎng)線路的影響是直接性的，線路多次處于電壓升高的狀態(tài)，就會加速絕緣老化，10kV配電網(wǎng)線路運(yùn)行期間，有可能發(fā)生短路、斷電的情況。

2.2 設(shè)備影響

單項(xiàng)接地故障產(chǎn)生零序電流，容易在變電設(shè)備周圍形成零序電壓，不僅增加設(shè)備內(nèi)的勵(lì)磁電流，也會引起過電壓的現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備面臨著被燒毀的危害。例如：某室外10kV配電網(wǎng)發(fā)生單項(xiàng)接地故障后，擊穿變電設(shè)備的絕緣子，此時(shí)單項(xiàng)接地故障對變電設(shè)備的影響較大，導(dǎo)致該地區(qū)停電一天，引起了較大的經(jīng)濟(jì)損失，更是增加了設(shè)備維護(hù)的壓力。

2.3 電力企業(yè)影響

10kV配電網(wǎng)單項(xiàng)接地故障的出現(xiàn)，影響了電力企業(yè)的運(yùn)營，在經(jīng)濟(jì)上、效益上均造成影響[2]。單項(xiàng)接地故障后，引起的停電問題，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間、物資，投入人力去解決，制約了電力企業(yè)的發(fā)展，增加了10kV配電網(wǎng)的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，更是為社會用電及生活用電造成不便，所以電力企業(yè)應(yīng)該提高對單項(xiàng)接地故障的重視度，維護(hù)10kV配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

3 10kV配電網(wǎng)單項(xiàng)接地故障處理措施

根據(jù)10kV配電網(wǎng)單項(xiàng)接地故障的分析及影響，提出故障處理的方法，用于控制10kV配電網(wǎng)的運(yùn)行，排除單項(xiàng)接地故障的干擾，維護(hù)10kV配電網(wǎng)的根本性。

3.1 故障預(yù)防

10kV配電線路的故障預(yù)防措施，是降低單項(xiàng)接地故障的前提，電力企業(yè)深入研究預(yù)防措施，應(yīng)用到接地故障中。結(jié)合電力企業(yè)在10kV配電網(wǎng)中落實(shí)的措施，例舉比較常見的預(yù)防措施：（1）制定配電網(wǎng)的檢修計(jì)劃，針對容易引起單項(xiàng)接地故障的元件，如絕緣子、熔斷器等，實(shí)行絕緣測試，發(fā)現(xiàn)有問題的元件，立即提出有效的檢修措施，維護(hù)配電網(wǎng)的整體安全；（2）檢查10kV配電網(wǎng)的線路是否出現(xiàn)牽拉、低垂的情況，確保線路與周圍樹木、建筑物的安全距離，同時(shí)檢查固定線路的螺栓、連接導(dǎo)線，防止出現(xiàn)不良的情況；（3）更換絕緣子，選擇絕緣性能比較強(qiáng)的高等級絕緣子，用于維護(hù)10kV配網(wǎng)線路的絕緣特性。

3.2 線路巡視

線路巡視是常用的故障處理方法，其在10kV配電網(wǎng)中，既可以起到預(yù)防的作用，又可以及時(shí)排除單項(xiàng)接地故障。以某變電站為例，分析線路巡視在故障處理中的應(yīng)用。該變電站在2013年1月23日21時(shí)34分時(shí)，由集控站傳回信息，10kV配電網(wǎng)II段發(fā)生單項(xiàng)接地故障，電壓A相為2.2kV，該變電站迅速安排人員搶修，于22時(shí)54分檢修完畢，恢復(fù)正常供電，該變電站并沒有立即撤回檢修人員，而是重新安排了線路巡視工作，因?yàn)榇舜喂收鲜怯纱箫L(fēng)引起的，可能潛在線路拉扯的情況，所以需要安排線路巡視，提前清除異常，經(jīng)過線路巡視后，檢修人員發(fā)現(xiàn)兩處電桿松動、一處漏電，清除故障后，即可排除單項(xiàng)接地故障。

3.3 運(yùn)行維護(hù)

運(yùn)行維護(hù)在10kV配電網(wǎng)的單項(xiàng)接地故障處理中發(fā)揮重要的作用，其可在發(fā)生單項(xiàng)接地故障的同時(shí)，啟動應(yīng)急預(yù)案，以免引發(fā)更大的故障問題[3]。當(dāng)10kV配電網(wǎng)發(fā)生單項(xiàng)接地故障時(shí)，電力企業(yè)可以采取紅外測溫、局放試驗(yàn)等方式，掌握配電網(wǎng)線路的運(yùn)行狀態(tài)，合理的安排故障檢修工作。例如：某電力企業(yè)中的10kV配電網(wǎng)發(fā)生單項(xiàng)接地故障后，檢修人員選擇狀態(tài)檢修的方式，找準(zhǔn)發(fā)生故障問題的線路后，實(shí)行局部搶修，既不影響周圍的線路運(yùn)行，也能在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電。除此以外，運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)急預(yù)案，也是常用的故障處理措施，由于單項(xiàng)接地故障具有突發(fā)性、牽連性的特征，而應(yīng)急預(yù)案可以動態(tài)的提供管理方式，避免加重故障的程度，電力企業(yè)將每次單項(xiàng)接地的故障處理方式存檔，為下次應(yīng)急預(yù)案的使用提供依據(jù)。

3.4 新技術(shù)應(yīng)用

新技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了10kV配電網(wǎng)的發(fā)展，更是為單項(xiàng)接地故障的處理提供了技術(shù)性的依據(jù)[4]。我國電力企業(yè)改革的過程中，非常重視新技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，保障10kV配電網(wǎng)的可靠性。針對新技術(shù)在單項(xiàng)接地故障處理措施中的應(yīng)用，提出幾點(diǎn)要求：（1）注重新技術(shù)與新裝置的配套性，我國部分市區(qū)城網(wǎng)改造時(shí)，按照10kV配電網(wǎng)的實(shí)際情況，引進(jìn)了大負(fù)荷線路專用的絕緣線路，同時(shí)配備了耐張線夾，用于強(qiáng)調(diào)線路與原件的匹配度，提高故障預(yù)防的能力；（2）優(yōu)先選擇高效率的運(yùn)行裝置，如自動選線裝置，其在10kV配電網(wǎng)中，能夠主動的確定發(fā)生單項(xiàng)接地故障的線路，減少了故障選線的時(shí)間，為單項(xiàng)接地故障的搶修，提供了足夠的時(shí)間，最主要的是避免發(fā)生選線錯(cuò)誤；（3）新技術(shù)的協(xié)同性要求，10kV配電網(wǎng)在引進(jìn)新技術(shù)的時(shí)候，還要注重協(xié)同性，禁止新技術(shù)在配電網(wǎng)中出現(xiàn)矛盾或偏差，以免擴(kuò)大單項(xiàng)接地的事故范圍。由此可見：10kV配電網(wǎng)單項(xiàng)接地故障處理中的新技術(shù)，在電網(wǎng)運(yùn)行中起到重要的作用，不僅提高了線路的可靠性，更是優(yōu)化了10kV配電環(huán)境，消除潛在的故障隱患。

4 結(jié)束語

10kV配電網(wǎng)是電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，承擔(dān)著多項(xiàng)供電任務(wù)，為了提高10kV配電網(wǎng)的運(yùn)行效率，需要重點(diǎn)研究單項(xiàng)接地，明確單項(xiàng)接地故障的基本影響后，制定故障處理計(jì)劃，積極控制單項(xiàng)接地故障，防止其對配電網(wǎng)造成破壞，進(jìn)而提高電網(wǎng)系統(tǒng)的效益和效率，保障電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性，體現(xiàn)故障處理的優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

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