扁旭濤

[摘? ? 要]為了加強(qiáng)電能質(zhì)量，緩解電力部門供電壓力，必須注重電網(wǎng)更新與升級(jí)。因受到資金、電力技術(shù)、設(shè)備機(jī)械的影響，導(dǎo)致地區(qū)配電線路無(wú)法有效處理。在線路運(yùn)行期間，極易出現(xiàn)單相接地故障，若不注重故障處理，將會(huì)造成嚴(yán)重后果。此次研究主要是分析10 kV線路單相接地故障問(wèn)題，分析故障的判斷方法，同時(shí)制定故障處理措施，以維護(hù)電網(wǎng)線路運(yùn)行效益。

[關(guān)鍵詞]10 kV線路;單相接地故障;分析判斷;處理方法

[中圖分類號(hào)]TM863 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）01–00–02

Analysis Judgment and Treatment of 10 kV Line Single Phase Grounding Fault

Bian Xu-tao

[Abstract]In order to strengthen the power quality and relieve the power supply pressure of the power sector， we must pay attention to the updating and upgrading of the power grid. Due to the influence of capital， power technology， equipment and machinery， the regional distribution lines can not be effectively handled. During the operation of the line， single-phase ground fault is easy to occur， if we do not pay attention to fault treatment， it will cause serious consequences. This research mainly discusses and analyzes the single-phase grounding fault of 10 kV Transmission line， puts forward the fault analysis and judgment method， and formulates the fault treatment measures， so as to maintain the operation benefit of power grid line.

[Keywords]10 kV transmission line; single phase grounding fault; analysis and judgment; treatment method

電網(wǎng)工程改造，有助于緩解電力不足問(wèn)題。然而我國(guó)多數(shù)地區(qū)應(yīng)用小電流接地方式，因電力系統(tǒng)不完整，極易出現(xiàn)單相接地故障，不僅無(wú)法提升供電效率，還會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性造成影響，縮短設(shè)備的使用壽命。所以，深入分析和掌握單相接地故障，采取科學(xué)措施預(yù)防，可有效維護(hù)電力企業(yè)的生產(chǎn)效益。

1 10 kV線路單相接地故障的探究?jī)r(jià)值

通過(guò)分析10 kV線路的運(yùn)行狀態(tài)可知，配電線路沿電線路長(zhǎng)，且電氣設(shè)備較多，線路沿途分布大量樹(shù)木和建筑，相應(yīng)增加了線路單相接地故障概率。此外，10 kV線路采用小電流接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障后，極易出現(xiàn)不跳閘問(wèn)題，影響電網(wǎng)運(yùn)行安全性。在近幾年發(fā)展中，社會(huì)生產(chǎn)與生活對(duì)電力資源需求度持續(xù)提升，電力電網(wǎng)也出現(xiàn)了較多中壓配電線路。中壓配電線路運(yùn)行時(shí)，易出現(xiàn)單相接地故障，使電網(wǎng)接地電容電流超標(biāo)。然而電力電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，單相接地故障頻發(fā)，接地電弧無(wú)法自熄，電力系統(tǒng)中出現(xiàn)高倍數(shù)弧光接地過(guò)電壓，會(huì)嚴(yán)重威脅電力電網(wǎng)運(yùn)行，還會(huì)增加電力電網(wǎng)安全隱患。所以，為了確保電力電網(wǎng)處于安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，必須深入分析10 kV線路單向接地故障，同時(shí)提出有效性處理措施，從根本上促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。

2 單相接地故障原因分析

2.1 外部環(huán)境破壞影響

外部環(huán)境破壞多是因施工操作不規(guī)范，導(dǎo)致高空作業(yè)碰線放電、地下電纜斷裂。車輛會(huì)破壞電桿裝置，自然災(zāi)害會(huì)沖擊供電系統(tǒng);對(duì)于人為破壞，可通過(guò)人為調(diào)節(jié)、監(jiān)督管理等方式，弱化不良影響。對(duì)于自然災(zāi)害破壞，必須采取科學(xué)措施予以干預(yù)。而由于技術(shù)水平限制，部門合作力不足，無(wú)法有效處理自然災(zāi)害對(duì)電力設(shè)備的危害。

2.2 系統(tǒng)設(shè)備原因

系統(tǒng)設(shè)備原因不僅包括設(shè)備線路老化，同時(shí)會(huì)受到前期線路設(shè)計(jì)、供電系統(tǒng)運(yùn)行等因素影響。系統(tǒng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，沒(méi)有派遣專人檢查和管理設(shè)備，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，長(zhǎng)此以往，就會(huì)出現(xiàn)老化和遲鈍問(wèn)題。當(dāng)發(fā)生突發(fā)性問(wèn)題后，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備軟件系統(tǒng)崩潰，增加硬件設(shè)施報(bào)廢率。如果線路布局不合理，也會(huì)導(dǎo)致線路單相接地故障。電力線路交錯(cuò)布設(shè)，導(dǎo)致線路網(wǎng)復(fù)雜，此時(shí)也會(huì)引發(fā)線路單相接地。所以，注重系統(tǒng)設(shè)備的安全運(yùn)行，有助于降低線路單相接地故障率。

2.3 人為因素影響

電力線路單相接地未受到人為因素影響，部分人員為了謀取利益，會(huì)參與偷盜電行為，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致捆綁不牢導(dǎo)線脫落到橫擔(dān)上，引發(fā)通電，線路單相接地。此外，開(kāi)展露天作業(yè)時(shí)，極易引發(fā)導(dǎo)線亂搭和斷裂問(wèn)題，上述現(xiàn)象都會(huì)損傷供電線路造成區(qū)域內(nèi)停電，同時(shí)會(huì)對(duì)人們的生命安全造成危害。

3 單相接地故障影響

3.1 對(duì)變電設(shè)施的影響

10 kV線路出現(xiàn)單線接地故障時(shí)，極易影響變電設(shè)施，加大互感器周邊電壓值。當(dāng)設(shè)備設(shè)施長(zhǎng)期處于此種運(yùn)行狀態(tài)，將會(huì)損壞變電設(shè)備，還會(huì)引發(fā)區(qū)域性停電。此外，單相接地多是由于導(dǎo)線外力破壞、線路擊穿所致，造成變電設(shè)施癱瘓，人員財(cái)產(chǎn)損失大等問(wèn)題。

3.2 對(duì)供電可靠性的影響

當(dāng)不影響人身安全時(shí)，電力人員檢測(cè)線路存在接地會(huì)在短時(shí)間內(nèi)切斷通電線路，以此維護(hù)用電人員安全員安全。切斷供電線路之后，極易導(dǎo)致區(qū)域停電事故。電力檢修維護(hù)的危險(xiǎn)性較高，為了維護(hù)檢修人員的安全，需要進(jìn)行停電。部分地區(qū)因受到地質(zhì)環(huán)境、設(shè)備技術(shù)的影響，長(zhǎng)時(shí)間斷電后，對(duì)供電可靠性也影響非常大。

3.3 對(duì)發(fā)電機(jī)的影響

單相接地故障，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)電子繞組對(duì)地電壓升高，不會(huì)影響發(fā)電機(jī)。然而單相接地極易出現(xiàn)斷線問(wèn)題，導(dǎo)致斷線點(diǎn)發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流較高，發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)負(fù)序磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子相反向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子繞組與轉(zhuǎn)子本體中，感應(yīng)2倍工頻電流，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子本體產(chǎn)生附加發(fā)熱情況。此外，負(fù)序電流會(huì)導(dǎo)致100 Hz機(jī)械振動(dòng)與噪音，還會(huì)損壞發(fā)電機(jī)。

3.4 人身危害影響

單相接地未發(fā)生區(qū)域性停電事故，不僅會(huì)增加普通用戶的生活難度，還會(huì)加大周邊企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)分析線路單相接地故障原因可知，多由于通電導(dǎo)線脫落、零件缺失所致。當(dāng)發(fā)生線路脫落事故時(shí)，會(huì)促使過(guò)往人員易碰電，引發(fā)生命威脅。

4 10 kV配電線路單相接地故障預(yù)防與處理措施

4.1 制定科學(xué)的預(yù)防方法

為了降低配電線路單相接地故障率，必須深入分析線路運(yùn)行問(wèn)題，做好預(yù)防處理。①派遣專業(yè)人員巡查配電線路，密切觀察導(dǎo)線、樹(shù)木、建筑距離，并且查看電線桿鳥(niǎo)窩。確保電桿絕緣子，固定螺栓狀態(tài)固定，拉線無(wú)破股和斷裂問(wèn)題，全面確保配電線路設(shè)備完整性。②組織電力技術(shù)人員，逐一測(cè)試配電線路的避雷器和絕緣子性能。當(dāng)設(shè)備絕緣性能下降時(shí)，及時(shí)做好更換處理，同時(shí)檢查配電變壓器性能。針對(duì)不合格配件，要做好更換與維修處理。③為了確保運(yùn)行效益，應(yīng)當(dāng)將分支熔斷器安裝在配電線路上，全面縮小故障范圍。當(dāng)配電線路發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，必須將故障范圍與時(shí)間控制在可控范圍內(nèi)，使電力人員盡早明確故障范圍與地點(diǎn)。

4.2 注重單相接地故障的現(xiàn)場(chǎng)管理

配電線路運(yùn)行期間，當(dāng)發(fā)生配電線路單相接地故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)派遣專業(yè)技術(shù)人員，重點(diǎn)排查故障點(diǎn)。在排查工作中，應(yīng)當(dāng)采取分片、分段、分支排除方法，排查故障的具體發(fā)生點(diǎn)。此外，結(jié)合絕緣搖表、登桿檢查等方式，盡早明確故障點(diǎn)，并且采取科學(xué)措施排除故障。結(jié)合多種技術(shù)方法，可第一時(shí)間確定故障，采取有效措施處理。采用上述方式未找尋到故障點(diǎn)時(shí)，可以進(jìn)行電力調(diào)度，確保試送電的一次成功。當(dāng)送電成功后，可能是其他原因所致影響。當(dāng)送電不成功，則需要應(yīng)用排除法查找，直至消除故障。

4.3 排除外部因素干擾

在現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，利用技術(shù)設(shè)備，能夠提前預(yù)知天氣因素。電力部門聯(lián)合其他部門，能夠降低外部因素對(duì)電力設(shè)備的干擾影響。

4.4 注重老舊設(shè)備更新

電力系統(tǒng)運(yùn)行期間，電力設(shè)備極易出現(xiàn)運(yùn)行老化問(wèn)題。然而電力設(shè)備更新資金需求量大，多數(shù)供電部門無(wú)法及時(shí)更換高安全的電力設(shè)備，從而引發(fā)線路單相接地故障。當(dāng)檢修維護(hù)資金不到位時(shí)，只是采用簡(jiǎn)單形式修補(bǔ)，無(wú)法從根本上消除線路單相接地故障。

4.5 注重專業(yè)人員的素質(zhì)培訓(xùn)

為了避免影響居民用戶日常生活，維護(hù)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。供電部門和企業(yè)都必須設(shè)置值班調(diào)度員、變電站值班人員、巡檢人員、維修人員，定期做好教育與培訓(xùn)，加大人員的合作關(guān)系。特別是檢修維護(hù)人員，應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)專業(yè)設(shè)備維修知識(shí)，全面提升人員素質(zhì)能力，確保工作人員在職期間，能夠科學(xué)預(yù)防電力系統(tǒng)故障，注重電力設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)。

4.6 推廣新技術(shù)和新設(shè)備

（1）將小電流接地自動(dòng)選線裝置，安裝在變電所。通過(guò)該裝置，可自動(dòng)選擇單相接地故障線路，縮短時(shí)間，且準(zhǔn)確率非常高。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)選線方式，針對(duì)非故障線路，全面減少額外停電，提升供電可靠性，避免擴(kuò)大故障?，F(xiàn)階段，變電站開(kāi)始推廣應(yīng)用該裝置，獲得顯著效果。在應(yīng)用中，注重裝車和不同配出線間隔，配合使用零序電流互感器，以免發(fā)生額外影響。

（2）將信號(hào)源安裝在配出線出口位置，在配電線路始端、中部、分支部位導(dǎo)線上，安裝單相接地故障指示器，確定故障區(qū)段。當(dāng)配電線路出現(xiàn)單相接地故障后，按照指示器顏色變化，及時(shí)確定故障范圍，準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。此種檢測(cè)系統(tǒng)已被應(yīng)用到線路上，可以及時(shí)查找故障點(diǎn)，維護(hù)供電可靠性，增加供電量。

（3）在配電線路與變壓器臺(tái)上，安裝金屬氧化物避雷器，全面替代閥塑避雷器，對(duì)雷電過(guò)電壓進(jìn)行限制，可以獲得顯著效果，同時(shí)能夠耐多重雷擊，降低緣擊竊率，穩(wěn)定性高。

（4）全功能故障指示器。此種故障指示器安裝在電力系統(tǒng)、線路上，可以指示線路接地或短路故障。通過(guò)故障指示器，可以準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)區(qū)段和分支，縮短故障查找時(shí)間。減少售電量損失，減少停電面積，全面提升供電可靠性。

4.7 小電流接地自動(dòng)選線裝置

當(dāng)10 kV配電線路發(fā)生接地故障時(shí)，可以在變電所內(nèi)配置小型電流接地裝置，以此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化選線。將小型電流接地自動(dòng)選線裝置，在配電線路接地之前，科學(xué)測(cè)量配電線路接地情況。對(duì)于配電線路應(yīng)用，需高度關(guān)注小電流接地自動(dòng)選線裝置，同時(shí)配合零序電流互感器。

4.8 研發(fā)單相接地故障檢測(cè)系統(tǒng)

在配電系統(tǒng)中，多數(shù)變電站開(kāi)始應(yīng)用信號(hào)源，位置分布在配電線初始段、中間段、末端處，指示器可以明確故障具體位置，必須迅速處理線路故障問(wèn)題。定期巡視配電線路，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，變電所值班人員要做好記錄，報(bào)告當(dāng)值調(diào)度與負(fù)責(zé)人，同時(shí)按照調(diào)度員指令，科學(xué)選擇接地故障。拉開(kāi)線路斷路器之后，接地現(xiàn)象消失，因此為故障線路。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，社會(huì)生產(chǎn)與生活對(duì)電力能源需求量持續(xù)增加，因此必須提升用電質(zhì)量要求。電力企業(yè)必須多角度分析和處理10 kV線路單相接地故障，學(xué)習(xí)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，確保電力設(shè)備設(shè)施的高效性。如果發(fā)生單相接地故障時(shí)，必須技術(shù)查明問(wèn)題，以安全方式處理故障，全面降低人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性。

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