農(nóng)網(wǎng)線路單相接地故障初探

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農(nóng)網(wǎng)線路單相接地故障初探

朱濤

國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司中衛(wèi)供電公司

[摘要]通過對(duì)某供電公司1O千伏配電線路單線接地故障原因的分析，指出單相接地故障對(duì)變電設(shè)備和配電網(wǎng)的危害，提出預(yù)防和故障處理辦法等，減少單相接地故障的發(fā)生，確保配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行。

[關(guān)鍵詞]單線接地；原因

某供電公司10千伏架空配電線路多采用中性點(diǎn)不接地“三相三線”供電方式，此種接線方式提高了供電可靠性，減少了線路損耗，增強(qiáng)了線路絕緣水平，降低了跳閘次數(shù)，但在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常發(fā)生單相接地故障，特別是在雨天、大風(fēng)和降雪等惡劣天氣條件下，單相接地故障更是頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了變電設(shè)備和10千伏配網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本文作者依據(jù)調(diào)度工作實(shí)踐，就10千伏配電線路單相接地故障發(fā)生的原因、對(duì)變電設(shè)備和配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響和單相接地故障的預(yù)防、發(fā)生后的處理辦法等問題進(jìn)行粗淺的闡述。

1、單相接地故障的原因

1．1單相接地故障檢測(cè)

由于某種原因?qū)е?0千伏配電線路發(fā)生單相接地故障后，通過變電站10千伏母線上運(yùn)行的電壓互感器、小電流接地選線裝置等檢測(cè)到接地故障并發(fā)出接地信號(hào)，提示監(jiān)控員、調(diào)度員進(jìn)行處理，經(jīng)過選線過程，最終確定發(fā)生單相接地故障的配電線路，停運(yùn)該配電線路(調(diào)規(guī)規(guī)定可以故障運(yùn)行2h)，并告相關(guān)線路維護(hù)負(fù)責(zé)人，由配電線路的運(yùn)行維護(hù)人員處理故障。

1．2單相接地故障發(fā)生的概率

我公司現(xiàn)有10千伏配電線路364條，其中95％以上的接地故障發(fā)生在農(nóng)網(wǎng)線路上。因此，農(nóng)網(wǎng)10千伏配電線路發(fā)生單相接地故障的概率是較高的。

1．3單相接地故障發(fā)生的原因

本文作者通過對(duì)該公司配網(wǎng)負(fù)責(zé)人報(bào)至調(diào)度員處的原因進(jìn)行歸納和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)10千伏配電線路在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生單相接地故障主要有以下幾種情況造成：(1)導(dǎo)線斷線或由于在絕緣子中固定不牢，脫落至地面或擔(dān)于線路橫桿之上；(2)大風(fēng)導(dǎo)致導(dǎo)線弧垂部分?jǐn)[動(dòng)至建筑物；(3)配電變壓器臺(tái)上的避雷器或熔斷器絕緣擊穿；(4)配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地；(5)絕緣子破裂接地，跳線燒斷搭到鐵擔(dān)上，或在霧雨天閃絡(luò)、放電、絕緣電阻降低；(6)刮風(fēng)時(shí)樹枝碰觸、斷落至導(dǎo)線；(7)飄浮物(如塑料布、樹枝等)；(8)其它偶然或不明原因。在以上諸多種原因中，導(dǎo)線斷線、絕緣子擊穿和樹木短接是發(fā)生配電線路單相接地故障最主要的原因，對(duì)我公司2012年以來單相接地故障原因上報(bào)統(tǒng)計(jì)，上述三種原因占接地總故障原因的70％以上。

2、單相接地故障的危害和影響

2．1對(duì)變電設(shè)備的危害

10千伏配電線路發(fā)生單相接地故障后，變電站10千伏母線上的電壓互感器檢測(cè)到零序電流，在開口三角形上產(chǎn)生零序電壓，電壓互感器鐵芯飽和，勵(lì)磁電流增加，如果長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，將損毀電壓互感器。在該局配電線路實(shí)際運(yùn)行中，已發(fā)生變電站電壓互感器損壞等情況，擴(kuò)大停電事故。

2．2對(duì)配電設(shè)備的危害

單相接地故障發(fā)生后，可能發(fā)生間歇性弧光接地，產(chǎn)生幾倍于正常電壓的過電壓，過電壓將進(jìn)一步使線路上的絕緣子擊穿，造成嚴(yán)重的短路事故，同時(shí)可能燒毀部分配電變壓器，使線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀，也可能發(fā)生電氣火災(zāi)。

2．3對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的危害

嚴(yán)重單相接地故障，可能破壞區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定，造成更大事故。

2．4對(duì)人畜危害

對(duì)于導(dǎo)線落地這一類單相接地故障，如果接地配電線路未停運(yùn)，對(duì)于行人和線路巡視人員(特別是夜間)，可能發(fā)生人身觸電傷亡事故，也可能發(fā)生牲畜觸電傷亡事故。

2．5對(duì)供電可靠性的影響

發(fā)生單相接地故障后，一方面要進(jìn)行人工選線，對(duì)未發(fā)生單相接地故障的配電線路要進(jìn)行停電，中斷正常供電，影響供電可靠性。另一方面發(fā)生單相接地的配電線路將停運(yùn)，在查找故障點(diǎn)和消除故障中，不能保障用戶正常用電，特別是在莊稼生長(zhǎng)期、大風(fēng)、雨、雪等惡劣氣候條件和山區(qū)等復(fù)雜地區(qū)以及夜間，不利于查找和消除故障，將造成長(zhǎng)時(shí)間、大面積停電，對(duì)供電可靠性產(chǎn)生較大影響。

2．6對(duì)線損的影響

發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于配電線路接地相直接或間接對(duì)大地放電，將造成較大的電能損耗，如果按地調(diào)調(diào)規(guī)運(yùn)行一段時(shí)間(不超過2 h)，將造成更大的電能損耗。

3、接地故障預(yù)防措施和處理辦法

3．1預(yù)防措施

(1)加強(qiáng)線路巡視工作。嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定對(duì)線路進(jìn)行定期巡視，并對(duì)線路有計(jì)劃地進(jìn)行特殊及夜間巡視。線路發(fā)生故障進(jìn)行故障巡視時(shí)要細(xì)心查線，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)徹底排除，防止重復(fù)接地。要做到：故障原因未查到不放過，故障不徹底排除不放過，沒有防止故障重復(fù)發(fā)生的措施不放過。(2)做好線路的清障工作。積極與相關(guān)部門溝通保證線路通道符合規(guī)程要求，使線路運(yùn)行不受樹木生長(zhǎng)、新建房屋等干擾。(3)加強(qiáng)線路設(shè)備的檢修維護(hù)。我們每年春季對(duì)線路及設(shè)備進(jìn)行停電檢修、清掃工作，按有關(guān)規(guī)定對(duì)設(shè)備定期進(jìn)行試驗(yàn)，及時(shí)處理設(shè)備缺陷，提高運(yùn)行水平。如：定期清擦瓷瓶，對(duì)變壓器、避雷器等定期進(jìn)行電阻測(cè)試及耐壓試驗(yàn)；加強(qiáng)配變高低壓側(cè)熔絲管理，禁止使用不合格保險(xiǎn)絲。(4)在農(nóng)村配電線路上加裝分支熔斷器（柱上開關(guān)等），在發(fā)生接地時(shí)縮小故障范圍，減少停電面積和停電時(shí)間，有利于快速查找故障點(diǎn)。

3．2發(fā)生單相接地故障后的處理辦法

當(dāng)配電線路發(fā)生單相接地后，我公司調(diào)控中心監(jiān)控人員立即根據(jù)規(guī)程進(jìn)行選線，調(diào)度員通知運(yùn)行維護(hù)單位組織人員對(duì)相關(guān)故障線路進(jìn)行巡視，查找故障點(diǎn)，運(yùn)維人員在查找過程中可以采取分片、分段、分支、分設(shè)備的“排除法”等辦法相結(jié)合，盡快找到故障點(diǎn)并消除，恢復(fù)線路供電。如若線路巡視過后未發(fā)現(xiàn)相關(guān)故障點(diǎn)，運(yùn)維人員可向調(diào)度員申請(qǐng)?jiān)囁途€路，如成功，則說明為線路不明偶然原因造成。

4、積極推廣新技術(shù)、采用新設(shè)備

4．1小電流接地自動(dòng)選線裝置

在變電所加裝小電流接地自動(dòng)選線裝置，此裝置能夠自動(dòng)選擇出發(fā)生單相接地故障線路，時(shí)間短，準(zhǔn)確率高，改變傳統(tǒng)人工選線方法。

4．2單相接地故障檢測(cè)系統(tǒng)

在變電所的配出線出口處加裝信號(hào)源，在配電線路始端、中部和各分支處三相導(dǎo)線上加裝單相接地故障指示器，指示故障區(qū)段。配電線路發(fā)生單相接地故障后，根據(jù)指示器的顏色變化可快速確定故障范圍，快速查到故障點(diǎn)。據(jù)了解，目前這一檢測(cè)系統(tǒng)已在一系統(tǒng)內(nèi)其他單位線路上應(yīng)用，能夠快速查找故障點(diǎn)，節(jié)省時(shí)間，提高供電可靠性，增加供電量，取得了較好效果。

5、結(jié)束語(yǔ)

10kV配電線路單相接地故障對(duì)變電設(shè)備和配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有較大影響，應(yīng)在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并積極應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備，預(yù)防單相接地故障發(fā)生?？傊?，只要我們加強(qiáng)對(duì)線路各方面的運(yùn)行管理工作，采取得力措施，完全可以使線路事故跳閘降到最低限度，提高線路供電可靠性，保證線路安全、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]李堅(jiān).電網(wǎng)運(yùn)行及調(diào)度技術(shù)問答.中國(guó)電力出版社,2004.