摘要：本文针对农网10kV配电线路单相接地故障相关问题及预防策略进行了简要分析，以供参考。
关键词：农网；10kV；配电线路；单相接地故障
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单相接地的简述
对于线路而言，若是某相导线中的一点的对地绝缘性能消失，该相电流就会从该相的接地点进入大地，从而形成单相的接地体系，该故障是所有电气故障当中最容易出现的一种，该故障会对三相平衡系统产生一定的破坏，将非故障相的点压值提高为原来的1.73倍，这样就很容易引发非故障相绝缘和谐振过电压的破坏。
2单相接地故障的危害
2.1对变配电设备的危害
农网10kV配电线一旦遇到单相接地故障，就会使变电站10kV的母线上电压互感检测到的电流位零序电流，并在开口的三角形上边形成零序电压，使磁力电流值提高，电压互感器铁芯饱和，比如运行时间过长引发的电压互感器烧毁现象、设备损坏以及大面积停电事故等。此外，单相接地故障，还可能使相电压的谐振过电压高于正常的几倍，从而危及变电设备的边缘，严重的时候还可能引发变电设备的绝缘击穿现象，从而引发重大事故。与此同时，过电压的出现还会使线路的绝缘子击穿，引发短路现象，同时还可能使部分变压器被烧毁。线路上的熔断器和避雷器也很容易被烧毁或者击穿，从而引发电气火灾。
2.2对区域电网的危害
一旦发生严重的单相接地故障，就可能会对区域的电网稳定性产生影响，从而引发更加严重的后果。
2.3对人畜的危害
单相接地故障多发生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。
2.4降低供电可靠性，减少供电量
接地位置还容易出现间歇性电弧，这种电弧会在电力系统中引起铁磁谐振，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。
2.5线损增加
配电线路发生单相接地故障时，接地相会对大地进行直接和间接的放电，因此产生大量的电能损耗。此时，若按规定运行，还会产生更多的电能损耗现象。
3单相接地故障原因分析
3.1线路质量
①没有到位的线路运行维护工作，没有定期的检修，会使线路自身存在很多缺陷并且在缺陷中运行着，带来安全隐患。②没有合理的线路布局且安装水平低。不按照规范进行安装，交叉跨越距离远；部分线路安装前，未对绝缘子进行耐压试验，导致安装接地电阻达不到要求。另外，部分配变线路不安装避雷器，容易受雷击，那么低压线路反击过电压就会造成线路绝缘性弱的部分有接地故障出现。③线路容易受到周围通道与树木的影响。缺少线路通道的维护工作，并未定期裁剪路边的树木，也会导致线路接地故障发生的可能性增加。
3.2天气影响
经过改造的电网变电设备多、覆盖范围广，因而受雷雨天气影响的概率也就增加了。雷雨天气，配电线路容易受雷击危害的影响，此外，如果没有完善的线路防雷设施以及良好的耐雷性与绝缘性，雷电天气会给电压带来严重危害。
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3.3污闪故障
电力系统的绝缘子有可能会有污闪放电现象出现，就会将绝缘子烧坏，使接地故障发生。
3.4铁磁谐振的过电压
我们国家电网规模的扩大，加大了网络的对地电容，也就加大了电磁式电压互感器与网络空载变电器。相比而言，感抗比容抗要大，易受倒闸操作及雷击因素的影响，逐渐有铁磁谐振现象形成，导致过电压出现，影响到绝缘的薄弱环节，发生接地故障。
4单相接地故障的预防措施
4.1加强巡视和试验
①定期对配电线路进行巡视。巡查时主要观察导线与建筑物、树木之间的距离，导线的固定或绑扎是否牢固、电杆顶端是否具有鸟窝、拉带螺栓、横担是否松脱、绝缘子固定螺栓是否已经松脱，拉线是否破股或断裂以及导线弧垂是否过小或过大等。②定期对配电线路上的分支断路器、绝缘子、避雷器等设备进行绝缘测试，一旦出现不合格的设备，要及时进行更换。
4.2对线路进行技术改造
①将分段断路器安装在农网配电线路上，从而减小故障的范围、停电时间和停电面积，同时更加便于快速找到存在故障的地方。②采用高一点压等级的绝缘子，从而使配电网自身的绝缘强度得到提高。
4.3应用新技术和新设备
为了对农网10kV配电线在运行过程中产生单相接地故障进行预防，我们可以采取以下的新技术和新设备。①安装小电流接地自动选线装置。小电流接地自动选线装置可以自动对产生单相接地故障的线路进行选择，并且选择准确率高、所需时间短，因此可以降低非故障性停电的几率，防止故障的扩大化发展，提高供电的实际可靠性。在使用时，需要注意配电出线间隔上的零序电流互感器和本装置进行配合使用，头则难以发挥其应有的效果。②安装单相接地故障检测系统。将信号源安装在配电出线的出口位置，同时将单相接地故障指示器安装在配电线路的开始、中部以及分支处的导线上，进行故障区段的指示。在配电线路产生单相接地故障时，我们可以依据指示器上的颜色的改变，找到故障存在的范围，从而快速的找到故障存在的位置。③使用防爆自动脱离型的过电压保护装置。在变台和配电线路上使用的原金属氧化物避雷器和FS-10阀型避雷器换成防爆自动脱离过压保护装置，该装置在进行过电压保护时具有良好的放电效果，因此绝缘击穿的效率较低且耐多重雷击，在运行时也很稳定。并且脱离装置在进行长期的运行过程总出现的雷击损坏和锐化时都可以进行可靠的脱落，从而避免避雷器爆炸引发的配电线永久接地故障、人身安全以及设备安全等问题，具有流通量较大、残压较低且陡坡特性平坦、响应时间快等特点。
5单相接地故障的处理措施
5.1预防措施
对配电线路进行定期的巡视，及时清理线路以及电杆上的杂物，定时检查螺栓、导线等的连接处是否已经牢固，一旦发现不合格的设备，需要及时进行更换。在配电线路上安装分至熔断器，从而尽可能的降低故障的范围。尽可能的使绝缘子的电压等级得到提高，并安装避雷设备，从而防止绝缘击穿现象的发生，真正实现线路的稳定运行。
5.2故障处理措施
①10kV配电线路发生单相接地，做好安全措施，巡视线路，查找故障点，并进行排障。②自动选线装置选择小电流接地的，它可以自动、快速又准确地找出存在单相接地故障发生的线路，安装该装置后，能减少不必要的停电，提高供电可靠性，避免故障扩大的现象发生。③在变电所出线出口安装一个信号源，配电线路的始端、中部以及各分支处的导线安装上能显示是否发生单相接地故障的指示器，以指示故障发生的区段。在实际运行中，单相接地故障检测系统能够快速锁定故障点，减少了停电时间，提高了供电的可靠性，同时增加了供电量，经济效益明显提升。
结语
农村10KV配电线路单相接地故障对配电网的安全、经济运行有较大影响，应在实践中总结经验，积极应用新技术、新设备，以便尽快查找和消除故障点，并做好各项预防措施，提高供电可靠性，保证电网的安全、经济和稳定运行。
参考文献：
[1]丘忠.10kV配电线路单相接地故障分析及解决措施研究[J].中国高新技术企业，2014.
[2]于颖波，孙俊侠.10kV配电线路单相接地故障分析及对策探究[J].工程技术：引文版，2016.
论文作者:谭爱民
论文发表刊物:《河南电力》2018年13期
论文发表时间:2018/12/27
标签：故障论文; 单相论文; 线路论文; 过电压论文; 绝缘子论文; 发生论文; 设备论文; 《河南电力》2018年13期论文;