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摘要：本文主要分析了20kV配电线路单相接地的故障，进而对20kV配电线路单相接地故障所带来的危害以及影响进行了阐述，还分析了20kV配电线路单相接地的预防、处理办法以及对策，最后对有关的新技术以及新设备的推广使用展开了探讨。
关键词：20kV；配电线路；单相接地；故障
1引言
在最近一段时间，随着电网工程的不断地进行改造，20kV配电线路由以前的“两线一地”的供电方式变成现在的中性点不接地的“三相三线”供电方式，这样可以增强20kV配电线路的绝缘水平，进而降低了配电线路的跳闸率，减少了线路损耗。但20kV配电线路在的实际运行中，总发生单相接地故障，尤其是在刮风下雨和下雪天气里，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，因此，必须采取相关处理措施，解决好单相接地的故障。
2 20kV配电线路单相接地故障的主要原因
20kV配电线路在实际操作的过程当中，单相接地故障发生的大部分原因都是与导线绑定或者是固定在绝缘子不够坚定,电线脱落到地上或者是相互横臂搭着；分支熔断器电线绝缘击穿；同杆架设电线脱落的线端上横木；配电变压器高压绕组单相接地绝缘击穿或者是接地，配电变电站避雷器或者保险丝绝缘击穿；配电变压器高压而发生导线的断裂；导体受到刮风偏转过大，和建筑物太近；绝缘子击穿等。以上这些原因当中,导线的断线、绝缘击穿是20kV配电线路单相接地故障发生的主要原因，其单相接地的故障分析可以总结为以下几点。
2.1 单相不断线接地故障
该故障主要表现为：故障相电压降低（不完全接地）或为零（完全接地也即金属性接地），另两相电压升高，大于相电压（不完全接地）或等于线电压（完全接地），当稳定接地时，电压表指示非常小，如果电压指示非常大，则间歇性接地。在中性点通过消弧线圈接地后，可以看到消弧线圈运动，从而产生了中性点的电流。当电弧灯接地时，电弧过电压产生，故障相电压较高，严重的话也可能烧毁电压互感器。
2.2 单相断线电源侧接地故障
该故障主要表现和单相不断线接地的故障大致相同，对断线侧20kV配电变压器的供电有非常严重的影响，断线点后的配电变压器可能会在很长一段时间内转移到两个相运行。在A相断线后接线图，如图1所示，B和C串联，电路图如图2所示。
图1 一次A相断线后的接线图
图2 一次A相断线后的电路图
2.3 单相断线负荷侧接地故障
因为是负荷侧接地，而在系统的变电站的绝缘监视指示有很小的变化量，而绝缘监视变化的原因主要是断线以后的电容电流变化所引起的，如果断线以后的线路所占配电系统线路总体的长度非常小的话，那么这样的变化基本上可以忽略不计。
3 单相接地故障的危害和影响
3.1 对线损的影响
如果发生了单相接地故障的时候，因为配电线路接地就可以直接或者是间接地对大地进行放电，这样就会造成了非常大的电能损耗，若要按照规程规定运行一段时间的话，这样就会造成了非常大的电能消耗。
3.2 对人身的危害
假如导线落地，而发生了这样的单相接地故障的话，而当地的接地配电线路二十正常运行，并没有停止运行的话，这样的话就危及到了行人以及线路巡视人员，就可能发生一些人为触电伤亡的事故。
3.3 对供电可靠性的影响
如果发生了单相接地故障以后，一方面应该进行人工选线，对于那些没有发生单相接地故障的配电线路必须进行停电，而中断其正常的供电。而另一个方面，发生了单相接地的配电线路必须停止运行，在搜查发生故障的地点和解决故障的时候，是不能供电，这样就不利于查找和消除故障，就会造成了大面积及长时间的停电，而对于供电的可靠性产生非常大的影响。
3.4 对配电设备的危害
在发生单相接地故障以后，就会发生间歇性的弧光接地，这样就造成了谐振过电压，就会有几倍的正常电压的过电压产生，那么就会使线路上的绝缘子绝缘发生击穿现象，就会造成一些严重的短路事故。与此同时还有可能烧毁配电的变压器，这样会使线路上的避雷器、熔断器的绝缘发生击穿、烧毁的现象，严重的话还能发生电气火灾。
3.5 对变电设备的危害
单相接地故障发生在20kv配电线路上，电压互感器铁芯饱和现象发生，励磁电流持续增加，如果长时间运行，则可能烧毁电压互感器。当单相接地故障发生时，会产生几倍的正常电压的谐振过电压，严重影响变电设备的绝缘。严重的话会使变电设备绝缘发生击穿，还会造成更大事故。
4 预防和处理方法
4.1 预防办法
对于20kV配电线路单相接地的故障而言，可以预防以及减少故障发生的方法有以下几种：
1）对于配电线路上的避雷器、分支熔断器以及绝缘子等设备进行了绝缘测试，发现不合格的应该及时地进行更换。
2）对于配电变压器而言，应该定期地进行试验，而对那些不合格的配电变压器必须进行更换。
3）应该在配电线路的上面加装分支熔断器，这样可以很好地缩小故障的范围，就可以减少停电的面积以及停电的时间，这样能更快速地查找故障点。
4）应该定期巡视配电线路，主要是看配电线路的导线和建筑物以及树木之间的距离，导线在绝缘子当中的绑扎以及固定问题，绝缘子的固定螺栓松脱问题，导线弧垂大小问题等。
4.2 处理办法
如果配电线路发生了单相接地以后，运行维护的单位必须马上组织人员进行巡视线路，找到发生故障的地点，而在查找的过程当中，应该采取分设备、分段以及分片的“排除法”，并且和绝缘蹬杆检查等等办法相互结合，尽快地找到发生故障地点，并且及时地消除故障。假如以上的办法没有找到故障点，可以请求上级调度进行送电一次，假如成功了，可能一些不明偶然原因所造成的；假如没有成功，就必须用“排除法”继续进行查找，一直到发现并且解决故障为止。
5 推广新技术以及新设备
5.1 单相接地故障的检测系统
在变电所的配出线路出口地点安装上信号源，而在配电线路的始端、中部以及各分支处三相导线上安上单相接地的故障指示器，对故障的区段进行指示。如果配电线路发生了单相接地故障以后，结合指示器的显示颜色变化就可以快速地找到故障地点。现在这个检测系统已经运用到了现场上，可以快速地查找到故障，这样可以节省大量的时间，增大了供电的可靠性，提高供电量。
5.2 小电流接地自动选线装置
在变电所安上一些小电流接地的自动选线装置，这个装置可以自动地选择出来发生单相接地的故障线路，其特点是，准确率非常高，时间非常短，这样改变了传统的人工选线方法，对于一些非故障线路可以减少一些不必要的停电，这样可以很好地提高了供电的可靠性，进一步防止了故障的扩大。
6 结束语
综上所述，20kV配电线路的单相接地故障是经常见到的故障类型，而对于用户的供电以及人身安全有着非常大的安全隐患，供电企业应该认真地对待，尤其是工矿企业更需要引起重视。所以，一定要加强对20kV配电线路的单相接地故障进行检查，找到合理的对策，尽可能滴减少故障所带来的影响，保证供电安全。
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论文作者:杜泳平
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
标签：单相论文; 故障论文; 线路论文; 发生论文; 断线论文; 导线论文; 过电压论文; 《电力设备》2018年第13期论文;