10kV配電線路接地故障原因及有效預(yù)防措施

于曉霖

摘要：當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平都在不斷提高，對(duì)電力企業(yè)的服務(wù)提出了更高的要求，配電線路故障的頻頻發(fā)生給日常的生產(chǎn)生活帶來(lái)了巨大的困擾，因此及時(shí)找到配電線路出現(xiàn)故障的原因，針對(duì)故障原因采取最合適的解決措施非常重要。文章對(duì)10kV配電線路接地故障的類型發(fā)生原因展開(kāi)了論述，并提出了有效的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路；接地故障；故障原因；預(yù)防措施；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM726 文章編號(hào)：1009-2374（2016）34-0164-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.080

隨著電網(wǎng)改造工程的逐步實(shí)施，配電線路供電方式也發(fā)生了一系列的改變。傳統(tǒng)的“兩線一地”供電方式，被當(dāng)前的中性點(diǎn)不接地“三相三線”所代替。改變供電輸電方式后，帶來(lái)三大優(yōu)勢(shì)：第一是配電線路的絕緣水平大幅度提高了；第二是配電線路的跳閘率大幅度降低了；第三是供電的穩(wěn)定性增強(qiáng)，減少了線路的損耗。這三點(diǎn)變化對(duì)于電網(wǎng)的運(yùn)行意義重大，但是新的供電方式在實(shí)際的運(yùn)營(yíng)中，往往極易出現(xiàn)單相接地故障，這些故障在大風(fēng)天、雨雪天等惡劣天氣環(huán)境中的故障發(fā)生率更高，導(dǎo)致配電網(wǎng)和變電設(shè)備在安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面受到了極大的影響。

1 10kV配電線路單相接地的常見(jiàn)故障

有如下六種常見(jiàn)的類型：（1）非金屬性接地；（2）金屬性接地。該類型和非金屬性接地故障通常情況下都發(fā)生在饋電線路上；（3）高壓?jiǎn)蜗嘟拥?。這一故障絕大多數(shù)是由于電力客戶在配電線路中的管理不當(dāng)而造成的；（4）高壓熔絲熔斷一相；（5）高壓熔絲熔斷二相。與高壓熔絲熔斷一相故障線路相同，通常都是發(fā)生在負(fù)荷較大的分支線路之上；（6）鐵磁諧振。該故障通常發(fā)生在變電所和發(fā)電廠。

2 10kV配電線路接地故障發(fā)生的原因

2.1 自然原因

因?yàn)?0kV配電線路通常情況下是安置在外部環(huán)境之中的，所以自然因素成為對(duì)10kV配電線路影響最大的原因。在惡劣的天氣環(huán)境中，10kV配電線路就會(huì)面臨嚴(yán)重的威脅，例如暴雨、颶風(fēng)和雷電。在雷雨天氣中，被安置在空曠地帶的10kV配電線路受到雷擊之后，配電線路的絕緣接地或絕緣子易被擊穿，導(dǎo)線易被擊斷，絕緣熔斷器或避雷器可能會(huì)遭到破壞。在狂風(fēng)暴雨的天氣環(huán)境中，在雨水和強(qiáng)風(fēng)力的壓迫之下折斷的樹(shù)枝，往往會(huì)對(duì)配電線路造成影響，導(dǎo)致線路斷裂。除此之外，自然界的飛禽也是造成10kV配電線路發(fā)生故障的一個(gè)原因，大多飛禽喜歡停在線路上休息，造成了線路被破壞的事實(shí)。

2.2 人為原因

人為原因主要是人的主觀破壞和電力企業(yè)管理不當(dāng)這兩個(gè)方面：首先，主觀破壞。人們沒(méi)有足夠的電纜保護(hù)意識(shí)，對(duì)外設(shè)的電纜任意破壞，還有一些犯罪分子將生財(cái)之道瞄準(zhǔn)了電纜，進(jìn)行偷盜行為，這些破壞行為導(dǎo)致電塔由于電纜被過(guò)度的破壞，面臨著諸多的威脅，有時(shí)被破壞的情形極其惡劣，造成電塔倒塌，牽連范圍廣闊，帶來(lái)了十分重大的經(jīng)濟(jì)損失。還有電力用戶的破壞行為，一部分用戶私拆變壓器，目的是為了節(jié)省拆除的費(fèi)用，但是用戶畢竟不是專業(yè)人員，對(duì)正確拆除的方法，沒(méi)有了解或者是一知半解，在變壓器被拆除后，還有部分高壓線頭，殘留暴露在外面，這就給電力企業(yè)的工作造成了很多不方便；其次，當(dāng)前的道路交通仍存在較多不完善，沒(méi)有健全的管理體系，各類交通工具大行其道，在道路上肆意妄為，出現(xiàn)了大量的交通事故，部分肇事車輛撞到路邊的電線桿，使配電線路部分地方發(fā)生了松動(dòng)現(xiàn)象，鋼架結(jié)構(gòu)受損。另外，電力企業(yè)的管理不當(dāng)也成為10kV配電線路接地故障的一大原因。在電路的建設(shè)階段，電力企業(yè)會(huì)優(yōu)先考慮建設(shè)的投資成本，因?yàn)橥鶠榱斯?jié)約資金，在配電設(shè)備的選用上更加傾向于廉價(jià)設(shè)備，這就導(dǎo)致物質(zhì)基礎(chǔ)較差，給電路運(yùn)行這個(gè)上層建筑帶來(lái)了尖銳的挑戰(zhàn)。另外，一旦線路的絕緣處遭到雷電的破壞或者變壓器損壞之后，電力企業(yè)工作人員沒(méi)能及時(shí)修復(fù)的話，最終會(huì)造成配電線路停電。部分配電設(shè)備由于使用時(shí)間太久，在局部發(fā)生了磁化，造成保險(xiǎn)絲熔斷，不能再繼續(xù)使用，如果電力工作人員在設(shè)備的檢查上不夠細(xì)心，線路中出現(xiàn)的這些問(wèn)題都沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就為線路在安全方面留下了隱患，這些隱患很有可能造成嚴(yán)重的后果。

3 單相接地故障的有效預(yù)防措施

3.1 單相接地故障的預(yù)防措施

3.1.1 定期巡查配電線路。巡查配電線路主要有以下任務(wù)：（1）仔細(xì)檢查導(dǎo)線與周邊建筑物、植物樹(shù)木之間的距離是否達(dá)到了規(guī)程中的數(shù)值要求；（2）檢查在電線桿的頂端是否存在飛禽的筑巢；（3）檢查導(dǎo)線是否受到損傷。在導(dǎo)線的檢查中更應(yīng)重點(diǎn)來(lái)檢查有大型施工地區(qū)的導(dǎo)線，因?yàn)檫@里發(fā)生損傷幾機(jī)率較大；（4）檢查導(dǎo)線的弧垂是否偏大或者偏??；（5）檢查絕緣子中的導(dǎo)線是否被固定綁扎；（6）檢查用來(lái)固定絕緣子的螺栓是否發(fā)生松動(dòng)或者脫落；（7）檢查橫擔(dān)和拉帶螺栓是否發(fā)生松脫現(xiàn)象；（8）檢查拉線是否破股、是否有斷裂和被盜。

3.1.2 定期對(duì)絕緣性能進(jìn)行測(cè)試。需要對(duì)配電線路上的分支熔斷器、避雷針、絕緣子等主要設(shè)備，定期進(jìn)行絕緣測(cè)試，及時(shí)地更壞損壞部件，確保配電線路能夠正常工作。除了檢查以上的設(shè)備，還要重點(diǎn)檢查變壓器，確定變壓器的絕緣性能有無(wú)異常，關(guān)注它的高壓引線接頭，是否接觸良好。

3.1.3 檢查以及試驗(yàn)變壓器。主要檢查配電變壓器和10kV公用變壓器，將出現(xiàn)問(wèn)題或者不合格的變壓器及時(shí)地進(jìn)行更換或者維修。

3.1.4 檢修與維護(hù)配電線路。查看的重點(diǎn)是桿塔導(dǎo)線的接頭，是否由于發(fā)熱而變形，查看線路上的絕緣子，是否遭受雷擊損傷。

3.1.5 安裝避雷器和分支熔斷器。有利于降低線路遭受雷擊損傷的概率，同時(shí)在發(fā)生故障之后，能夠快速地判斷出是哪里出了問(wèn)題。還能減小故障發(fā)生的范圍，這就使停電范圍以及停電的時(shí)間大大縮短。

3.1.6 其他手段。除了上述的五種主觀的預(yù)防措施之外，還有四種客觀的預(yù)防手段：（1）對(duì)配變的位置要有合理的布局，以此降低線路接線頭的發(fā)熱頻率；（2）注重線路的基礎(chǔ)建設(shè)，有的放矢進(jìn)行負(fù)荷量的預(yù)測(cè)；（3）減小線路供電半徑；（4）選擇與負(fù)荷相匹配的導(dǎo)線截面。實(shí)際工作中得以證明，運(yùn)用這四種方法能夠有效地減少線路接地故障發(fā)生的頻率。

3.2 單相接地故障的處理辦法

當(dāng)10kV配電線路出現(xiàn)接地故障后，電力維修人員要在第一時(shí)間對(duì)線路進(jìn)行巡視工作，尋找發(fā)生故障的點(diǎn)。尋找的過(guò)程中可綜合運(yùn)用到多種方法，例如排除法，按照分段、分設(shè)備和分片的思路進(jìn)行。還可運(yùn)用蹬桿檢查和絕緣遙測(cè)，力爭(zhēng)在最短的時(shí)間內(nèi)找到發(fā)生故障的點(diǎn)，及時(shí)地排除故障使得線路恢復(fù)正常。通常情況下，利用上述辦法都能有效地解決問(wèn)題，但不能排除特殊情況。那么一旦使用上述方法還不能找到故障發(fā)生點(diǎn)，就要立即向上級(jí)的調(diào)度部門(mén)發(fā)送請(qǐng)求來(lái)對(duì)出現(xiàn)故障的線路試放電，如果送電成功，就說(shuō)明導(dǎo)致本次故障的原因可能是出于偶然或者是其他不明原因，如果送電失敗，就繼續(xù)的使用排除法查找故障，直到故障點(diǎn)被找到并修復(fù)成功為止。

3.3 應(yīng)用新型的技術(shù)設(shè)備

在預(yù)防配電線路單相接地故障中，合理應(yīng)用新型技術(shù)設(shè)備起到了關(guān)鍵的作用，能夠很好地達(dá)到預(yù)防的目的。

3.3.1 可以在變電所的配電出口處，安裝接地故障的檢測(cè)系統(tǒng)，信號(hào)源能夠起到警示的作用。與此同時(shí)，可以將接地故障指示器，分別安裝在配電線路的始端、中部以及各分支三相導(dǎo)線處，一旦配電線路發(fā)生故障，具體的故障類型與故障范圍，就都可以根據(jù)信號(hào)源的指示燈的顏色變化來(lái)判斷。

3.3.2 變電所在選擇接地線上可以發(fā)揮自主性，選擇安裝一些小電流自動(dòng)的接地選線裝置，這一裝置能夠自動(dòng)選擇發(fā)生故障的接地線路，具有較高的準(zhǔn)確率和判斷時(shí)間短的特點(diǎn)。在故障的排查和檢修過(guò)程中，極大地縮短了非故障線路的不必要的停電時(shí)間，對(duì)于電網(wǎng)的供電可靠性有了很大程度的提高，有效地避免了線路故障的范圍繼續(xù)向外延伸。為了確保小電流自動(dòng)接地選線裝置能夠在電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中完全的發(fā)揮作用，務(wù)必要配合各個(gè)配電線的間隔零序電流互感器一起使用。

3.3.3 在配電線路和變壓器之上，可以選擇安裝金屬氧化鋅物的避雷器，該款避雷器具有極佳的放電效果，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)也使它更具有操作性，殘低壓，承受雷擊的能力極強(qiáng)，絕緣體被擊穿的概率較低，還擁有運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。另外，這款避雷器還可以自主調(diào)節(jié)高電壓，能夠?qū)㈦妷嚎刂圃谝粋€(gè)合理的范圍之內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

導(dǎo)致10kV配電線路單相接地故障在線路的運(yùn)行過(guò)程中頻頻發(fā)生的因素有很多種，單相接地故障也在配電網(wǎng)故障中發(fā)生概率中排位靠前，這些故障不但帶來(lái)了嚴(yán)重的影響，對(duì)于電網(wǎng)的安全性也是一項(xiàng)重大的挑戰(zhàn)。為了確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和變電設(shè)備的安全性，保障配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，就需要在實(shí)際的工作中不斷摸索，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以預(yù)防為主。加大對(duì)線路設(shè)備的檢查工作，建立多種預(yù)防措施，將最新的技術(shù)與設(shè)備運(yùn)用到線路之中去，擴(kuò)大技術(shù)的應(yīng)用范圍。另外，還應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督的力度，在線路出現(xiàn)故障后，確定故障的原因和故障發(fā)生的范圍，根據(jù)具體的故障類型來(lái)確定搶修方案，在搶修過(guò)程中，注意安全，防止出現(xiàn)安全事故，也要保證設(shè)備不受

損壞。

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（責(zé)任編輯：小 燕）