摘要：10kV 架空线路单相接地故障是配网运行工作中时常遇到的故障之一，造成单相接地故障的因素是多方面的，在故障查找上较其他故障花费的时间长，本文通过对10kv架空线路单相接地故障原因的分析，指出单相接地故障对变电设备和配电网的危险，介绍常用的故障排查方法及多种方法结合排查的步骤，并建议通过加强基础管理，运用新技术、新设备减少单相接地故障的发生，确保配电网安全、稳定、经济运行。
0引言
10kV 配电线路的单相接地故障，它不分季节、时间、和故障部位。由于10kV 线路属中性点不接地系统，线路发生接地故障后不会造成变电站开关站开关跳闸，只是存在故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行2h，这也是小电流接地系统的最大优点。但在实际运行中发现，10kV配电线路经常发生单相接地故障，尤其在雷雨天气时，由于接地电流小，查找和处理起来非常困难。而假如故障线路长时间接地运行，可能烧毁变电站TV一次侧保险丝，导致整条10KV馈路停电。更严重的是在接地运行时，存在很多的不确定因素，很可能导致故障升级，甚至引发人身事故。如何快速的研判接地故障点仍然是当前配网面临的重点和难题。
1、单相接地故障的形成
10kV配电线路在实际运行中，发生单相接地故障的主要原因有：绝缘子击穿、配电设备的避雷器击穿、配变或者分支熔断器绝缘击穿、导线断线落地、树木短接、导线固定不牢固脱落到横担上、导线风偏过大，与建筑物距离过近、导线弧垂过大，高温天气松弛与下层线路接触、分支或者配变的引流线断裂搭在横担上、配变或者开关等设备故障、电缆故障、 鸟害、其他物体（例如铁丝、树枝、塑料等）落在导线上、其他偶然和不明因素。
上述总结的原因中，绝缘子击穿、导线断线落地、树木短接、引流线断裂、异物搭接是配电线路发生单相接地故障最主要的原因。通过总结近几年的单相接地故障原因结果显示，这5种原因的比例为85%以上。绝缘子击穿主要是由于绝缘子污闪和雷击造成的，其中裸导线的悬式绝缘子（xp-7）击穿的情况占绝大多数；导线断线落地主要表现为雷击或者外力破坏造成导线断裂；树木短接是指树木直接穿过裸线或是树枝搭在线路上；引流线断裂主要为导线接头处因为老化、接触不良等而造成的发热烧断；异物搭接是由于其他物体遇到风雨等天气时，线头搭落在导线上。
2、单相接地故障的危害和影响
2.1 对变电设备的危害
10 kV配电线路发生单相接地故障后，变电站10 kV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。在实际运行中，近几年来，已发生变电站电压互感器烧毁情况，造成设备损坏、大面积停电事故。单相接地故障发生后，也可能产生谐振过电压。几倍于正常电压的谐振过电压，危及变电设备的绝缘，严重时使变电设备绝缘击穿，造成更大事故。
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，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事故。
2.3 对区域电网的危害
严重的单相接地故障，可能破坏区域电网的稳定，造成更大事故。
3、单相接地故障的判断
3.1 单相接地不为零的情况（非金属性接地）
故障现象是故障的相电压降低但大于零，低于相电压；非故障相电压升高，大于相电压，低于线电压。主要考虑树木短接或者绝缘线断线等情况，特别在大风大雨的情况下，树木短接的情况占多数。
3.2 单相接地到零的情况（金属性接地）
故障现象是故障的相电压接近于零或为零，非故障的相电压增大到线电压或是接近线电压。
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①在雷雨天气的情况下，主要考虑绝缘子击穿、配电设备避雷器击穿、配变或者分支熔断器绝缘击穿、导线断线落地等情况。需要注意的是，在没有打雷的雨天也可能发生绝缘子击穿的情况，原因是有些曾经被雷击损伤的绝缘子在雨天绝缘强度降低，超过临界点。
②在大风天气时，主要考虑分支或者配变的引流线断裂搭在横担上；导线风偏过大，与建筑物距离过近；导线固定不牢固脱落到横担上等情况。
4、单相接地的故障排查方法
4.1 配电线路在线监测系统排查
配电线路在线监测系统能根据的监测装置实时数据研判故障。它通过在配电线路始端、中部、各个分支三相导线进行故障指示器的安装从而指示接地故障的发生区段。当线路发生单相接地时，系统能根据发送异常数据的终端号初步判断故障范围，并通过短信发送给相关人员，相关人员接到信息后，可以结合调控中心和监测系统的数据明确故障大致位置。因技术原因，该系统对单相接地故障的研判精确度不高，容易发生误判情况，根据公司目前的在线监测系统运行情况来看，其在单相接地故障方面的准确率只能达40%左右。此办法的优点是能迅速缩短小故障范围，但通过系统往往能确定大致范围，但不能确定具体位置，而且不够准确。
4.2 经验判定排查
该方法是由抢修人员根据线路的基本情况：线路环境（有无存在未及时处理的树害），历史运行情况（经常接地的位置）等，判定可能引起的接地点，然后去现场进行确认。此办法缺点也很明显，一是对运维单位的要求较高。要求运维单位线路日常巡视维护扎实到位，基础资料详实准确，并且人员对情况非常熟悉。另外，对于意外情况，这种办法并不适用，有时还会事倍功半。经验判定法只能作为明确故障范围后的一种辅助手段。
4.3绝缘电阻测试法
在通过采取“先分后主”的原则进行。即对线路分段、分支、分设备进行巡视检查后，仍未发现故障点时，拉开线路上的分段开关或隔离刀闸利用兆欧表对线路绝缘进行分段测试，通过绝缘电阻值大小来判断故障地段，如测试时，兆欧表指针偏向“0”位（简称“黑边”）时，该段线路即为故障线路。但采用该方法时，必须办理工作许可手续，得到当值调度工作许可后，采取可靠的安全技术措施方可进行。
5、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发生：
（1）对配电线路定期进行巡视，主要是检查导线和周围建筑物、树木的距离是否符合规程的要求；电杆顶端有没有鸟窝；导线有没有外伤（尤其是位于其他工程施工的地段的导线）及松股；导线的弧垂有没有过小、过大等；绝缘子中导线有没有牢固绑扎及固定；固定绝缘子的螺栓有没有脱松；横担和拉带螺栓有没有脱松，拉线有没有断股、断裂及被盗等。
（2）做好单相接地故障的统计，对频发单相接地故障的线路进行深刻分析，对该线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备进行抽样绝缘测试，若设备多数不合格，则通过技改或者大修进行批量更换。同时结合线路的交跨情况及区域气象进行研究，是否存在“雷区”情况，做好增加绝缘子串、线路改迁等措施。
（3）严格按照设计要求和技术规范进行施工，确保工程质量。
（4）严格新设备投运前的验收环节，确保新投设备零缺陷运行。
（5）加强电力设施保护的宣传，加大对损坏电力设施的行为的惩处，减少电力设施遭受外力破坏。
6、结论
10kV 线路单相接地的原因多种多样，单一的方法查找10KV线路接地故障有较大的困难，采用多种方法结合可以收到预期的效果，而且操作简便，速度快，比传统的处理方法要轻易得多。当然，以上只是我关于10KV线路单相接地故障分析、处理和预防的讨论，还有许多不足和有待改进的地方，这需要在以后的实际应用中不断的加以完善。
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
[3]杨军宝.配电线路常见故障分析及预防措施[J].科技风. 2017(15)
论文作者:张飞翔
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/19
标签：故障论文; 单相论文; 线路论文; 导线论文; 绝缘子论文; 相电压论文; 情况论文; 《电力设备》2017年第25期论文;