摘要：近几年来，随着配电网改造工程的实施，增强了配电线路的绝缘水平，降低了配电线路的跳闸率，提高了供电可靠性，减少了线路损耗，意义重大。但10kV配电线路在实际运行中，经常发生单相接地故障，特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生，严重影响了变电设备和配电网的安全、经济运行。本文就10kV配电线路单相接地故障发生的原因、对变电设备和配电网的安全、经济运行的影响和单相接地故障的预防等方面的内容进行简单的阐述。
关键词：10kV配电线路；单相接地故障；排除
1单相接地故障产生的主要原因
一般电网短路主要包括包括4种，其中最严重的是三相短路，而单相接地短路则是其中最常见的短路故障，在电网短路故障中占70%。导致单相短路故障的原因很多:比如某物体挂到一根电线上，物体比较长，又挂到别的导体上（比如说大地），非常常见的就是一根树枝，下雨时候、大风一吹，碰到了1根电线——可以导致单相短路。如果是老式开关设备，难以分辨出是瞬时故障还是真正的严重故障，就会导致更严重的事故发生。所以电线周围一定范围不能有楼房、大树等物，留出“输电走廊”，保证线路在最大风偏情况下不会对楼房、大树放电，并留有一定裕度。总体的来说，配电线路单相短路均会造成负载不平衡的，导线断线、绝缘子击穿和树木短接也是导致单相接地故障配电线路短路最常见的原因。
2单相接地故障类型
以某故障作为例子进行分析。
2.1金属性接地
接地次数为36次，占整个接地故障次数的58%且多发生在馈电线路上，现象为：故障相电压为零或接近于零，非故障相电压上升为线电压或接近于线电压。
2.2非金属性接地
接地次数为3次，占整个接地故障次数的418%，且多发生在馈电线路上，接地现象为故障相电压大于零，但低于相电压，非故障相电压大于相电压而低于线电压。
2.3网络中分支线高压熔丝熔断一相（即高压一相开路）
次数为14次，占整个接地故障次数的2215%，且多发生在10kV配电线路中接有较大负荷的分支线路上，接地现象为：故障相电压上升为相电压的3觟2倍，非故障相电压不变或为正常相电压的3觟2倍。
2.4网络中分支线高压熔丝熔断二相（高压二相开路）
发生次数为3次，占整个接地故障数的418%，均发生有较大负荷的分支线路上。
2.5铁磁谐振
发生次数为6次，占整个接地故障次数的916%，多发生在发电厂或变电所，现象为：一相电压下降（不为零），两相电压升高；或两相电压下降（不为零），一相电压升高（或满偏）。
3单相接地故障造成的危害
3.1对变电设备的危害
10kV配电线路发生单相接地故障后，电压互感器铁心饱和，励磁电流增加，如果长时间运行，将烧毁电压互感器。单相接地故障发生后，也可能产生几倍于正常电压的谐振过电压，危及变电设备的绝缘，严重者使变电设备绝缘出穿，造成更大事故。
3.2影响供电稳定
在单相接地故障发生后，电力部门需要暂时对未发生故障的线路停止供电，这就影响了正常的工农生产和人们的日常生活;而同时发生故障的的配电线也会停电，只要是在维修期间，故障尚未找出和排除时，此电网覆盖下的区域将持续停电，对社会和人民的生产生活造成极大的不便。
3.3对配电设备的危害
故障发生后，此时的电压会变成谐振过电压，将会倍高于正常电压，导致变电器绝缘性减弱，甚至会造成击穿，发生严重的电路事故。例如将配电器损坏，将壁垒和安全设备损坏，甚至有可能引起火灾。
3.4对线损的影响
发生单相接地故障时，由于配电线路接地直接或间接对大地放电，将造成较大的电能损耗，如果按规程规定运行一段时间（不超过2h），将造成更大的电能损耗。
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4单相接地故障预防及处理办法
4.1预防办法
对于配电线路单相接地故障，可以采取以下几种方法进行预防，以减少单相接地故障发生:1)对配电线路定期进行巡视，主要是测量导线对接处线夹的温度是否正常，检查变压器等设备的运行环境是否符合要求，看导线与树木、建筑物的距离是否符合要求，导线在绝缘子中的绑扎是否牢固，拉线绝缘子安装是否符合要求，导线交叉跨越距离是否符合规定等。2)对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备定期进行绝缘测试，不合格及时更换。3)对配电变压器定期进行试验，对不合格的配电变压器进行维修或更换。4)在配电线路上加装分支熔断器，缩小故障范围，减少停电面积和停电时间，有利于快速查找故障点。5)在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子，提高配电网绝缘强度。
4.2发生单相接地故障后的处理办法
配电线路发生单相接地故障后，运行维护单位应立即组织人员巡视线路，查找故障点，在查找过程中采取分片、分段、分设备的“排除法”，并与绝缘摇测、蹬杆检查等办法相结合，尽快找到故障点并消除故障。如果上述办法未查找到故障点，可请求上级调度对故障线路试送电一次，如成功，则可能是其它不明偶然原因造成；不成功，则用“排除法”继续查找，直到查找到并消除故障为止。
5配电线路设计中预防配电线路短路的措施
5.1小电流接、地自动选线装置
在变电所加装小电流接地自动选线装置，此装置能够自动选择出发生单相接地故障线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大。目前，已有部分变电站加装了这套装置，取得了良好效果。在实际应用中，应注意此装置与各配出线间隔上的零序电流互感器配合使用，否则不能发挥任何作用。
5.2单相接地故障检测系统
在变电所的配出线出口处加装信号源，在配电线路始端、中部和各分支处三相导线上加装单相接地故障指示器，指示故障区段。配电线路发生单相接地故障后，根据指示器的颜色变化可快速确定故障范围，快速查到故障点。目前这一检测系统已在一些地方应用，能够快速查找故障点，节省时间，提高供电可靠性，增加供电量，取得了较好效果。
5.3金属氧化物避雷器
在配电线路和变台上采用金属氧化物避雷器代替FS-10阀型避雷器，放电效果好，可以耐多重雷击，绝缘击穿率低，运行稳定。
6结语
综上，城市10kV配电线路单相接地故障对变电设备和配电网的安全、经济运行有较大影响，应在实践中总结经验，并积极应用新技术、新设备，预防单相接地故障发生，发生后尽快查找和消除故障点，保证电网的安全、经济和稳定运行。
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作者简介：
唐静文（1988.11-），女，江苏泗阳人，江阴职业技术学院电气自动化专业，单位：国网江苏省电力有限公司泗阳县供电分公司城厢供电所，研究方向：电力工程。
论文作者:唐静文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/12
标签：故障论文; 单相论文; 线路论文; 相电压论文; 发生论文; 电压论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第25期论文;