分析10kV配电线路单相接地故障及对策论文_杨扬1,王辉2,倪春亮3,赵冰4,杨智勇5,魏丽6

分析10kV配电线路单相接地故障及对策论文_杨扬1,王辉2,倪春亮3,赵冰4,杨智勇5,魏丽6

(国网抚顺供电公司 辽宁抚顺 113000)

摘要:在人们的日常生活以及企业生产过程中,如果10kV配电线路出现故障,那么不仅会很大程度上影响人们的日常生活,还会为企业的发展造成一定经济损失。

关键词:10kV配电线路;配电系统;单相接地故障

引言:在整个配电系统当中最常见的故障就是10kV配电线路的单相接地故障,这对我国城市和乡镇生活用电的稳定性造成了比较严重的影响,并且当电网的负荷发生了变化或外部天气和环境发生变化时,最容易导致故障的发生,其中导致事故发生的主要原因就是单相接地。

一、单相接地故障类型

10kV配电线路单相接地故障10kV小电流接地系统单相接地是配电系统最常见的故障。单相接地不仅影响了用户的正常供电,而且可能产生过电压,烧坏设备,甚至引起相间短路而扩大事故。因此,熟悉接地故障的处理方法对运行人员来说十分重要。近年来由于电网的快速发展,配电系统网络不断扩大,10kV配电系统单相接地故障越来越多,对电网的影响越来越大,我们必须认真对待。其故障类型主要包括以下几方面。

(一)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。1999年3月,城关变发“10kV单接”信号,经派人抢修,反馈情况为:10kV三相线5km处断落一相架空导线,且电源侧断线直接落在地面上,造成金属性单相接地。

(二)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。

(三)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。

(四)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。

(五)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)。

二、单相接地故障发生的原因及检测方式

(一)单相接地故障发生的原因

单相接地故障发生的主要原因有:第一,外力破坏因素。比如动物破坏,老鼠、鸟以及其他野生动物对电线进行破坏,同时也包括大气中的一些漂浮物的挂碰,比如塑料袋、断线的风筝以及气球等破坏因素。第二,单线的布置结构不合理,一些导线的附近会存在障碍物,无论是移动状态中的障碍物,还是静止状态下的障碍物,受外力原因进行移动的同时都会发生单线接地故障,比如建筑物、树木和导线之间的距离过近、大风天气或雾霾天气以及暴雨天气等,树木枝叶过长而没有及时修剪都会导致单相接地事故的发生。除此之外,如果线路没有按照相应的安装说明进行规范化的安装,就会导致交叉跨越的情况发生,此外,在对绝缘体展开交流电耐压实验时,易出现此类故障。第三,线路绝缘体被击穿,在恶劣天气下,比如暴雨、雾霾等天气情况下,线路上的刀闸、开关以及绝缘层保护就十分容易出现放电击穿现象,进而引发单相接地事故。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第四,配电线路中的配电变压器由于长期处在高压的环境下,导致引线烧断的情况出现,比如在常规10kV配电网中,经常会发现熔断器或避雷设备被击穿,进而发生烧断搭接横断的现象,引发故障。第五,污闪。绝缘体会发生污秽闪络放电等现象,最终导致绝缘被跨越,引发接地故障的情况。第六,铁磁谐振过电压,空载变压器同电磁式电压互感器的功率也会不断增加,这导致电网极易遭受雷击和倒闸的影响,进而引发铁磁谐振现象,最终会引发接地故障。

(二)单相接地故障的检测方式

如果配电站的某10kV配电线路出现了单相接地并引发了故障,工作人员就可以利用配电站中10kV母线上的电压互感器及10kV母线绝缘检测装置来实时监控接地故障,并且也能够在第一时间发出接地信号,在信号发出以后,工作人员能够根据对相电压进行测量的方法来寻找具体是哪一条配电线路中的哪一项出了问题,在正常情况以及非特殊情况下,需要将此现象汇报至上级部门,且上级部门应该在第一时间将电路停止运行并且进行维修,也应该在维修过程中通过相关维修线路人员对线路经过且有可能存在故障的位置进行着重检查,将发生故障的位置确定;可以通过分断的方式来使检查范围不断缩小,这种方式能够使检查故障的效率提高,这种方式就是通过对线路分断点上的断路器以及柱上的隔离开关进行开关操作,同时,也可以基于远程通讯信号来判断,从而不断缩小故障范围;利用绝缘摇表来对配电线路进行遥测,如果说当前线路的绝缘水平过低,则可以根据此现象来找到单相接地故障发生的具体位置[1]。

三、应对单相接地故障对策

(一)预防方法。

首先,对配电线路定期进行巡视,主要是看导线与树木、建筑物距离,导线在绝缘子中的绑扎和固定是否牢固,绝缘子固定螺栓是否松脱,横担、拉线螺栓是否松脱,拉线是否断裂或破股,导线弧垂是否过大或过小等;其次,在农村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;再次,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;最后,对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备进行绝缘测试,不合格的及时更换。另外,在配电线路上使用高一级电压等级的绝缘子,提高配电网绝缘强度[2]。

(二)接地故障处理办法

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[3]。

(三)10kV配电线路单相接地故障排查处理措施

当出现单相接地故障时,电力检修人员应当第一时间确认故障具体的位置,进而对故障进行处理,此点可以通过相应的先进设备来完成,有助于效率的提高。常见设备处理方式有:在电网线路中安装10kV线路用户分界负荷开关,通过此设备与变电站的结合,能够有效的提高工作人员确认故障位置的效率,并同时实现自动隔离故障点,将故障所带来的影响降至最低。用户分界负荷开关设备,其主要功能在于对接地点零序电流的采集,同时能够结合整定值的对比来对出故障点判断,省去了传统模式当中对故障电流的方向、谐波进行分析等的工序,因此此方法的应用有助于效率的提高。

结论:

简而言之,10kV配电线路是目前我国电力系统中的一项重要组成环节,同时,也是输送电能的主要渠道,其能否正常运行,与广大用电居民以及供电企业的利益有着直接关联,希望通过以上方式能够对10kV供电线路的单相接地故障问题起到良好的改善作用,并从根源上预防此类问题再次发生[4]。

参考文献:

[1]苏志斌.10kV配电线路单相接地故障分析与故障查找[J].无线互联科技,2017,22(06):67-68.

[2]付文林.10kV配电线路单相接地故障分析与处理[J].农村电工,2017,25(01):35.

论文作者:杨扬1,王辉2,倪春亮3,赵冰4,杨智勇5,魏丽6

论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期

论文发表时间:2018/10/18

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