摘要：通过对10kV配电线路单相接地故障的现象、产生原因的分析，指出单相接地故障对变电设备、区域电网、人畜的危害，对供电可靠性、供电量、线损的影响，提出预防和故障处理办法，并建议应用新技术新设备，减少单相接地故障的发生及不必要的经济损失。
关键词：单相接地；故障；技术分析
10kV配电线路一般采用中性点不接地的“三相三线”供电方式，在中性点不接地系统中，当发生单相接地故障时，对用户并无影响，供电可靠性高，同时，由于其单相接地电流较小，对邻近的通信线路、信号系统等干扰也较小，但采取这种供电方式的配电线路在实际运行中，经常发生单相接地，特别是在雨季、大风和恶劣天气条件下，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，本人结合在调度运行的工作实践，就10kV配电线路单相接地故障发生的原因、对变电设备和配网的安全、经济运行的影响和单相接地故障的预防、发生后的处理方法以及采取新技术、新设备等方面进行粗浅的阐述。
1 单相接地故障的原因
1.1单相接地故障检测
中性点不接地系统中发生一相接地，虽然对供电不受影响，但因非故障相对地电压升高到线电压，可能引起对地绝缘击穿而造成相间短路。故发生一相接地后，不允许长期带一相接地运行.发生接地时出现接地光字牌亮，警铃响，提示运行值班人员进行处理。经过选线确定接地线路后，立即汇报调度，由调度运行人员通知配电线路维护人员尽快消除。
1.2单相接地故障发生的原因
10kV配电线路在实际运行中，发生单相接地故障主要有以下几种原因。
1）导线断线落地或搭在横担上。
2）导线在绝缘子中绑扎或固定不牢，脱落到横担或地上。
3）导线风偏过大，与建筑物距离过近。
4）配电变压器高压引下线断线。
5）配电变压器台上的10kV避雷器或10kV熔断器绝缘击穿。
6）配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地。
7）绝缘子击穿、破裂，导致接地或绝缘子脏污在雾雨天闪络、放电、绝缘电阻降低。
8）线路上的分支熔断器绝缘击穿。
9）线路落雷。
10）清障不力，刮风时树枝碰线。
11）小动物危害引起。
12）漂浮物（如塑料布、树枝等）
13）其它偶然或不明原因。
在以上诸多种原因中，导线断线、绝缘子击穿和树木短接是发生配电线路单相接地故障最主要的原因，对近几年来单相接地故障原因统计，上述三种原因占总故障原因的80%以上。
2 单相接地故障的危害和影响
2.1对变电设备的危害
10kV配电线路发生单相接地故障后，变电站10kV母线上的电压互感器检测到零序电流，在开口三角形上产生零序电压，电压互感器铁芯饱和，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，也可能产生谐振过电压，产生几倍于正常电压的谐振过电压，危及变电设备的绝缘，严重者使变压设备绝缘击穿，造成更大事故。在一定条件下，单相接地可能出现周期性的熄灭和重燃的间歇电弧，电网电压越高，间歇电弧引起的过电压越危险。
2.2对配电设备的危害
单相接地故障发生后，可能发生间歇性弧光接地，造成谐振过电压，产生几倍于正常电压的过电压，过电压将进一步使线路上的绝缘子击穿，造成严重的短路事故，同时可能烧毁部分配电变压器，使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁、也可能发生电气火灾。
2.3对区域电网的危害
严重的单相接地故障，可能破坏区域电网系统稳定，造成更大事故。
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2.4对人畜的危害
对于导线落地这一单相接地故障，如果接地配电线路未停运，对于行人和线路巡视人员（特别是夜间），可能发生人身触电伤亡事故，也可能发生牲畜触电伤亡事故。
2.5对供电可靠性的影响
发生单相接地故障后，一方面要进行人工选线，对未发生单相接地故障的配电线路要进行停电，中断正常供电，影响供电可靠性，另一方面发生单相接地的配电线路将停运，在查找故障点和消除故障中，不能保障用户正常用电，对供电可靠性产生较大影响。
2.6对供电量的影响
发生单相接地故障后，由于要查找和消除故障，必然要停运发生单相接地故障的配电线路，从而造成长时间和区域停电，减少供电量。据不完全统计，每年由于配电线路发生的单相接地故障，将少供电十几万度，影响供电企业的供电量指标和经济效益。
2.7对线损的影响
发生单相接地故障时，由于配电线路接地相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2小时），将造成更大的电能损耗。
3 预防和处理方法
3.1预防方法
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的发生。
1）对配电线路定期进行巡视，主要是看导线与树木、建筑物的距离，电杆顶端是否有鸟窝，导线在绝缘子中的绑扎或固定是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉带螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等，也可以采取指定专职巡线员，对线路进行定期巡视，并对线路有计划地进行特殊及夜间巡视，线路发生故障进行故障巡视时要细心查线，发现故障及时彻底排除，防止重复发生故障。
2）对配电线路上的绝缘子、分支断路器、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）在农村配电线路上加装分支断路器，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。
3.2发生单相接地故障后的处理方法
当配电线路发生单相接地故障后，发电厂和变电站的值班人员应按调度员的命令寻找故障点，在查找过程中可以利用重合闸对线路作短时的拉合试验，其顺序为①首先是双回线或有其它电源的线路，②把分支最长、最多、负荷最轻和最不重要的线路列在前，③其次是分值较少、较短、负荷较重的线路，④再次是接在母线上的配电装置，如避雷器、互感器等，⑤然后检查电源，如变压器和发动机，⑥最后是母线，用倒母线的方法检查母线系统。采用分片、分段、分支、分设备的“排除法”并与绝缘摇表、蹬杆检查等办法相结合，尽快找到故障点并消除。
4 应用性技术新设备
4.1小电流接地自动选线装置
在变电站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的线路，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。
4.2单相接地故障检测系统
在变电站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，取得了良好的效果。
4.3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，其优点为：①保护性能好，②无续流和通流容量大，③无间隙。放电效果好，可以耐多重雷击，绝缘击穿率低，运行稳定。
5 结语
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，应在实践中不断总结新的经验，并积极应用新技术、新设备，预防单相接地故障的发生，发生后应尽快查找和消除故障点，提高供电可靠性，增供扩销，减少对人身和设备的危害，从而保证电网的安全、稳定和经济运行。
参考文献：
[1]叶子.10kV配电线路接地故障原因及预防措施分析[J].科技资讯，2011年36期
[2]王建军.10kV配电线路单相接地故障分析及解决对策[J].新疆农垦科技，2012年02期
论文作者:王保松
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/9
标签：单相论文; 故障论文; 线路论文; 发生论文; 过电压论文; 绝缘子论文; 导线论文; 《基层建设》2018年第20期论文;