赵红品 赵正威
（内蒙古华伊卓资热电有限公司 012300）
摘要：10kv电缆属于现阶段我国主要供电手段，其发生的故障大多数为单相接地故障。因此，为保证电力系统供电质量，解决此类问题有着重要意义。文章建立了单相接地故障模型，并且探讨了接地故障类型以及解决方法，望为我国现代电力系统带来帮助，提升供电质量。
关键词：中性点不接地电缆；供电系统；单相接地故障
现代为了满足居民小区对电力的需求，同时为保证降低输电所带来的损耗，通常选择通过电缆接入10kv电源[1]。使用电缆同样存在问题，其架设通常选择地点为地下，一旦出现故障，极难查找故障原因，为了解决故障问题，选择通过继电保护来提高供电的可靠性，但接地问题应得到相关重视，并且以此为方向开展研究。
一、电缆供电系统单相接地故障模型
居民小区通常采用电缆作为主要供电系统，而10kv线路有着自己的特点，其便是在相对较短的距离内使用电缆作为主要输电手段。建立其故障模型，主要便是了解供电系统单相接地的各项参数，进而模拟输电故障。其中对地绝缘参数通过集中参数代替，因为较短的供电线路中，其可称为各相的集中参数[2]。
模型的建立依靠变电站10kv侧中性点不接地方式作为主要，进而建立模拟电网。参数确定中需要确定各相的对地电阻、电容，确定变压器电阻和线路电阻之和，变压器漏感和线路电感之和，接地电阻、接地电流、中性点电压同样需要明确。首先为正常运行状态，三相电压呈现对称状态，各相的绝缘参数为同一数值。当开关闭合时，一旦某一相经电阻发生故障，电阻之间会形成电流通路，此时该相与地面电容电阻并联，改变了原本相等的各项电阻值，同时改变了原本的零序电压和三相对称电压，进而通过模型运算可得出各个节点参数数值。而一旦其发生故障，其零序电压和接地电流同时发生变化，以接地电流为例，分析其中的各项变化。通常故障点的接地电流和相电压成正比，其中一者高会带动另外一者增管，电流同时与电阻和电容存在关系，如果分布电容越大，相应的接地电流也会越大；反之，绝缘电阻越高，接地电流便会越小。而一旦对地电容不便，盲目的增加绝缘电阻值，不仅不会减小接地电流，反正有极大的可能性该电流增大。
二、接地故障类型
单相接地故障主要便是由于导体与大地意外链接，进而带来对地释放电流，很多时候便会带来危险后果。实际中，接地故障主要分为三种。现阶段我国电力系统主要采取中性点不接或者消弧线圈接地的方式来预防此类现象的发生，也就是减小接地系统的电流[3]。一旦出现单相接地，产生了故障电压，其不断减小，而非故障的两相电压会不断升高，因为三相基本处于对称位置，不会影响用户的供电，通常仍然可维持一到两小时，不处理事故，任由其盲目扩大，势必会带来电压的不断增加，一些严重的便会危害变电设备。
1.接地不完全引发故障
不完全接地通常指的便是高电阻或者电弧接地。一旦发生某一相不完全接地时，电压会发生规律性变化，通过故障模型确定其变化规律，便是电压会降低，但是不会降低至零，同时相电压会提高，却又提升不到线电压的标准。
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2.完全接地引发故障
完全接地，又被成为金属性接地，其通常代指的便是接地方和大地之间的电阻无线趋于0。如果实际供电中，出现某一相完全接地，电压中性点会发生移动，也就是故障相的相电压会降低到0，而非故障相的电压会升高，直至线电压。电缆正常工作中，此类升高或降低便会带来供电故障。
3.弧光接地
弧光接地便是在接地时发生了电弧现象。弧光接地过电压实际中也被称为间隙性弧光接地过电压。而当中性点位置发生了此项故障时，进而会产生不断的熄灭和重燃，便会在电容位置引发高频率震荡电压，很多时候增幅倍数较大，继而可能引发故障。其主要发生原因便是由于电荷于电容位置不断积累，进而重新分配时出现了故障，其幅度较大，并且断续的瞬间发生，对于居民的用电设备而言，势必会带来一定程度的危害。
三、故障处理
单向接地故障影响了居民的用电体验，不仅仅是因为单一故障，当故障发生后，电力系统可能会产生谐振过电压，其通常为正常电压的好几倍，进而严重的威胁了正常用电器的绝缘水平，很多时候此种电压直接破坏了用电器的绝缘，直至引发较为严重的事故。可以说，单相接地故障影响了电网可靠性，并且影响了电力工作的服务，影响了居民的生活，严重的带来了居民的财产损失。当此类事故发生时，需要采取良好的处理措施：
（1）值班人员发现后，尽快报告给检修部门和负责部门，继而记录此次事故；
（2）检查变电设备是否存在故障现象，如果不存在问题，便查找接地线路。如果有跳闸现象或者线路问题，首先应该分闸，进而重点检查相关问题。
（3）选线作业应该首先接触双回路电路，同样如果有其他电源的线路也可以接触，总之，遵从先次后主的顺序，然后调试整体线路。
（4）如果需要寻找故障点，可以通过保护调整、进而重合的方式寻找。例如，当断开某条线路时，发现了事故现象消失，便可以断定断开的线路为故障发生线路，进而以该线路作为主要工作方向，全面排除。
（5）如果故障线路不存在，而接地现象尚未消失，便可以考虑母线设备接地问题，同样可能因为误接，可针对性寻找故障点。工作人员可以按照既定程序切换线路，在切换过程中，重点关注三相对地电压表的变化。如果并无变化，便需要考虑母线设备的接地问题，而一旦三相对地表发生变化，便可以判断为误接现象。
（6）一旦发生故障需要处理时，首先应该确保安全工作。一旦确认某设备发生接地时，处于室内的人员不能靠近设备在4米以内，而室外人员远离8米外，进入检查的工作人员需要佩带专用绝缘装备，同时排除工具使用专用设备。
（7）处理故障时严禁停用消弧线圈。消弧线圈温度超过规定温度，可首先接地处理，并且消除接地点后，方可停用消弧线圈。
【总结】：单相接地故障发生时，虽然电力系统尚未中断供电，但相关工作人员应认其严重性，尽快排除故障，保证供电质量，同时保证人民的用电体验。文中分析了解决方法， 笔者的见解尚显稚嫩，希望更多从业人员投入此项研究，促进其尽早完善。
参考文献
[1]孙引忠.中性点不接地系统单相接地故障浅析[J].煤矿机电,2013(5):125-126.
[2]郝宏亮,李雪.中性点不接地系统单相接地故障的Matlab仿真研究[J].科技风, 2014(22):136-136.
[3]袁克旻.中性点不接地系统单相接地的危害[J].有线电视技术, 2013, 20(8):105-107.
论文作者:赵红品,赵正威
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/15
标签：故障论文; 单相论文; 电压论文; 发生论文; 电流论文; 电阻论文; 线路论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;