摘要：随着社会的发展，供电方式也有所改变，在新的供电方式下10千伏配电线路单相接地故障时有发生，单相接地故障对变电设备、配电设备、线损等方面都有一定的危害。本文对10千伏配电线路单相接地故障产生的原因、故障危害进行了论述，并针对这些故障提出了切实有效的防范措施及故障处理措施，进一步提高了我国配电系统运行的稳定性和安全性。
关键词：10kV；配电线路；单相接地故障；应对措施
引言
随着城市的发展和经济的加快，城市及农村的电网改造工程的实施，10kV配电线路迅速增加。同时为保证生产的正常进行，供电系统要求正常地稳定地对用电负荷供电。但是，由于各种原因，也难免出现故障，特别是存雨季、台风等恶劣天气条件下，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和经济运行。如何减少线路的单相接地故障，提高供电可靠性，一直是配网运行的研究课题。
1 单相接地故障的原因
1.1单相接地故障检测
如果10kV配电线路发生单相接地故障，可以通过变电站10kV母线上运行的电压互感器、10kV母线绝缘监察装置检测到接地故障并发出接地信号，提示值班员进行处理，经过选线，最终确定发生单相接地故障的相别和配电线路，停运该配电线路（规程规定可以故障运行2h，但考虑到继续运行一段时间后可能导致单相接地故障扩大成其它事故，故一般停运），汇报上级调度，由配电线路的运行维护人员处理故障。
1.2单相接地故障发生的概率
目前，我们局现有10kV配电线路168条，线路长度1540km，其中农网线路103条，线路长度1290km。2006年共发生接地故障74次，2007年共发生接地故障70次，其中95％以上的故障发生在农网线路上。因此，农网10kV配电线路发生单相接地故障的概率是较高的。
1.3单相接地故障发生的原因
10kV配电线路在实际运行中，通过归纳和总结，发生单相接地故障主要有以下几种情况：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；跳线烧断搭到铁担上；⑧同杆架设导线上层横担的拉带一端脱落，搭在下排导线上；⑨线路落雷，使导线烧断；⑩清障不力，刮风时树枝碰线；小动物危害引起；导线、跳线因风偏对杆塔放电；飘浮物（如塑料布、树枝等）；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，上述三种原因占接地总故障原因80％以上。
2 10kV配电线路单相接地故障所造成的危害
2.1无法确保供电的稳定性
一旦发生单相接地故障，电力维修部门就必须对未发生故障的线路做出停电处理，即使停电时间较短，也会对人们的日常生活以及工农生产造成一定的影响。与此同时，也需要停止对发生故障配电线路的供电，在故障排除、维修期间，被该电网所覆盖的区域会一直维持停电状态，这对人民的生产生活、工农生产影响较为严重。
2.2变电设备遭受的危害
10千伏配电线路一旦发生单相接地故障，就会使某段线路发生短路，在发生故障的那一瞬间产生谐振过电压，比正常电压高出几倍之多，这种情况下变电器的绝缘性会有所减弱，甚至有可能将变电器击穿或是将部分配电变压器烧毁，使线路上的熔断器、避雷器绝缘击穿或是烧毁，进而引发电气火灾事故。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3对线损程度的影响
10千伏配电线路单相接地故障发生后，供应电压和负荷电流也会随之增大，一旦超出线路的自身负荷，它就会向外放电，就会增加相线和中性线上的损耗，使线损程度有所增加。
2.4配电设备遭受的危害
单相接地故障发生后，所产生的谐振过电压具有较为严重的危害，它不仅对变电设备有一定的危害，而且对配电器的损坏也不小，安全设备和壁垒都有可能被损害，甚至有可能引发火灾。
3故障防治措施
3.1预防雷击的措施
首先，防雷保护间隙。利用ANSYS软件模拟配电线路在雷击时过电压放电过程及电压等级分布，得出防雷最佳保护间隙的大小。然后根据此值来设计防雷保护间隙，及时切断雷电流引起的工频续流，防止绝缘导线线路雷击断线。此方法可以使10kV配电线路在遭受雷击时疏导雷电流，保护绝缘子不被击穿，防止配电线路掉线停电事故的发生。其次，局部加强绝缘提高线路绝缘水平。将配电线路中的瓷绝缘子更换成为硅橡胶绝缘横担，通过提高配电线路绝缘水平，防止工频续流建弧。这样可以减少维修，降低线路造价和维修养护费用。再次，放电绝缘子和悬垂线夹闪络保护器。在导线固定处剥离一小段绝缘层，安装上一个特殊设计的金属夹。当雷击产生工频电流时，在该金属夹上燃烧以致消失，从而避免了绝缘子被烧坏或击穿。采用悬垂线夹和其它装置作为闪络保护器，悬垂线夹承受工频电弧。此外装设避雷线，降低接地电阻。装设避雷线后，当线路受到雷击时，可以将雷击产生的电流沿着避雷线引入到大地，从而防止雷电直击导线，损坏绝缘子。最后，绝缘横担或塔头。采用绝缘横担与绝缘子组合，可显著提高雷电闪络电压和污闪电压及配电网的安全运行水平和供电可靠性，简化配电线路带电作业程序，特别适用于雷电频发和对供电可靠性要求比较高的配电线路。
3.2预防单相接地故障的措施
首先，装设单相接地保护。通过在10kV配电线路上面安装电流互感器TAN，当单相接地故障发生时，利用其产生的零序电流保护装置动作，发出报警信号。这种单相接地保护装置可以灵敏的监察配电线路系统的对地绝缘，迅速的发现故障的发生，判断故障发生线路，便于维修。其次，加强绝缘薄弱环节的绝缘。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。再次，对配电线路定期巡查。主要是看线路周围树木是否碰线、建筑物离配电线路的距离，导线在是否固定于绝缘子中，绝缘子固定螺栓是否紧实，横担、拉线螺栓有没有松脱，线路是否有断裂情况，导线弧垂是否过大等。最后，在配电线路上加装分支熔断器。通过在配电线路上加装分支熔断器，当分支线路发生单相接地故障时，熔断器会自动切断该分支的运行，其他电力系统仍然正常工作，使维修人员快速查找故障点，缩小故障范围，减少停电面积和停电时间。
3.3预防变压器故障的措施
变压器在过载时容易发生故障，所以在选择配电器时，首先应通过收集相关资料，提前对供电负荷经行预测，然后对配电变压器容量进行合理的选择；在配电变压器低压侧安装避雷器，防止雷击损坏，并定期检查避雷器是否工作正常；在配电变压器在投入使用前和投入使用后进行现在检测，并做好运行后的日常维护工作；定期清理配电变压器的污垢，检查导管是否有闪烁放电。
3.4预防真空断路器故障的措施
真空断路器尽量选择本体与操作机体一体的类型，检修人员进行停电检修工作时，必须进行同期、弹跳、行程、超行程等特性测试，以确保断路器处于良好的工作状态。由于分体式真空断路器存在诸多故障隐患，在更换断路器时应使用一体式真空断路器；定期检修工作时必须使用特性测试仪进行有关特性测试，及时发现问题解决问题。
结束语
10kV配电线路的单相接地故障是最常见的故障类型，对用户供电和人身安全有较大的安全隐患，不仅供电企业需认真对待，各类工矿企业（存在大量的中压配电线路）更需要引起重视。因此，必须加强对10kV配电线路的单相接地故障的分析和处理，尽量减少故障带来的影响，确保供电安全。
参考文献：
[1]吴致尧.单相接地故障问题研究[J].广东科技，2007，（1O）
[2]周封，王亚丹.1OkV配电线路单相接地故障分析与故障查找[J].科技信息，2010，（O6）
[3]芮静康.常见电气故障的诊断与维修[M].北京：机械工业出版社2009
论文作者:王辉,杨斌,张伟豪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/30
标签：故障论文; 单相论文; 线路论文; 发生论文; 绝缘子论文; 导线论文; 变压器论文; 《电力设备》2017年第25期论文;