農村10kV配電線路單相接地故障

仇靜平

【摘?要】在當前農村經濟社會發(fā)展環(huán)境中，10kV配電線路的關鍵應用價值不言而喻，如何通過科學合理的方法與策略，全面防范與控制其單相接地故障問題，備受業(yè)內關注。基于此，本文首先介紹了單相接地故障危害等特點，分析了10kV配電線路單相接地故障常見原因，并結合相關實踐經驗，分別從串接消弧線圈并接地等多個角度與方面，提出了農村10kV配電線路單相接地故障的應對策略，闡述了個人對此的幾點認知，望有助于農村10kV配電線路單相接地故障處理實踐。

【關鍵詞】農村電網;10kV配電線路;單相接地;故障處理

引言：

隨著農村經濟社會事業(yè)的快速發(fā)展，10kV配電線路的實際應用價值愈發(fā)凸顯，使其單相接地故障問題面臨著嶄新的發(fā)展環(huán)境。當前形勢下，必須精準把握農村10kV配電線路單相接地故障問題的誘發(fā)原因，綜合運用精細化管理理念，控制單相接地故障問題的發(fā)生率。本文就此展開了探討。

1.單相接地故障簡述

農業(yè)產業(yè)是經濟社會的基礎性產業(yè)，農村10kV配電線路是保證農業(yè)事業(yè)正常穩(wěn)定高效推進實施的關鍵性載體，可在極大程度上滿足農村經濟社會發(fā)展對電力能源產生的迫切需求。近年來，國家相關部門高度重視農村10kV配電線路建設與運維，在配電線路建設標準化、故障排除規(guī)范化、10kV配電線路運行效果評價系統(tǒng)化等方面制定并實施了一系列重大方針政策，為新時期有效方法緩解包括單項接地故障等在內的諸多線路故障問題提供了基本遵循與技術參照，在提高農村10kV配電線路運行穩(wěn)定性領域取得了令人矚目的現(xiàn)實成就。同時，廣大電力工程技術單位同樣在創(chuàng)新單相接地故障處理模式，優(yōu)化單相接地故障處理流程等方面進行了積極探索，完善了絕緣監(jiān)測裝置的實際效能，效果顯著[1]。盡管如此，受單相接地方法等主客觀要素的影響，當前農村10kV配電線路單相接地故障處理中依舊存在諸多短板，單相接地所造成的衍生危害依舊不容忽視，需要給予高度重視，促進農村10kV配電線路的長期高效穩(wěn)定運行。

當農村10kV配電線路發(fā)生單相接地故障時，對目前常見的中性點不接地系統(tǒng)來說，接地相電壓趨近零，另外兩相電壓升高，成為倍相電壓，但線電壓與相位差不變，線路上的用電設備可以保持正常工作，一般允許故障運行2h，如果長時間運行就可能引起短路?，F(xiàn)在35kV變電站都裝有絕緣監(jiān)測裝置，一旦發(fā)現(xiàn)線路接地會立即通知供電所巡視線路排除故障。還有就是故障點會出現(xiàn)間歇性或是穩(wěn)定性電弧，前者會使線路中出現(xiàn)振蕩回路，產生間歇性過電壓，要么導致線路短路，要么導致線路中的設備如避雷器、跌落式熔斷器、絕緣子等損毀。后者則可能引發(fā)線路短路或燒毀設備。

2.單相接地檢測方法

正常運行時，三相電壓對稱，每相都有一個超前對應相電壓的電容電流流入大地，對地電容電流之和為0。若A相發(fā)生單相接地，則其對地電壓變?yōu)?，對地電容被短接，電容電流也變?yōu)?。非故障相對地電壓變?yōu)樵撓鄬相的線電壓，即幅值升高倍。同時，故障線路零序電流等于系統(tǒng)中所有非故障原件（不包括故障線路本身）對地電容電流總和，方向由線路側流向母線。若中性點經消弧線圈接地，則故障點電流增加一個電感分量，流經故障點的電流則變?yōu)槿到y(tǒng)對地電容電流和該電感電流的相量和。

2.1故障排除法

這種方法需要工作人員通過分組對線路進行分段故障排除工作，包括線路所處的環(huán)境和運行狀況，進一步確定接地故障的位置，從而初步判斷排除可能的接觸點，然后直接到現(xiàn)場進行檢查。

2.2推拉法

該方法是工作人員首先將線路進行合理分割，之后利用段路進行切換操作，記錄實際狀況，根據(jù)切換操作方式確定故障線路，進一步縮小范圍，將故障位置能夠確定在一個小區(qū)間內，并判斷通過切斷運行線路分段點，實時與變電所通信，了解運行前后接地是否消失，從而確定接地位置范圍。這種方法能夠準確的找出故障點，但電網設計只允許單相接地故障運行時間在2小時以內，如果故障地的電網覆蓋范圍廣，線路零散，分支太多，工作人員經驗不足，變電站可能會在故障點出現(xiàn)之前停機，造成線路檢查困難，延長停電時間。

3.10kV配電線路單相接地故障常見原因分析

3.1自然因素

在廣袤的農村地區(qū)，10kV配電線路長期處于暴露的自然環(huán)境中，受暴風雨、強對流等惡劣自然天氣的影響較為深刻，成為誘發(fā)單相接地故障的主要原因。自然因素對農村10kV配電線路的作用是直接的，人為方面對此的可控性相對無力，在某種意義上存在較大潛在隱患，為防止單項接地故障，必須綜合施策，最大限度上消解自然因素危害，確保農村10kV配電線路穩(wěn)定性。

3.2單線的布置結構不合理

在部分情況下，農村10kV配電線路導線周邊會存在諸多不同類型的障礙物，無論障礙物處于何種狀態(tài)，均會在特定外力條件的作用下產生空間位移，對配電線路造成影響。在此種背景下，單線布置結構設置的科學性與否，便成為決定單相接地故障是否發(fā)生的重要因素[2]。

3.3施工因素

建設施工環(huán)節(jié)是農村10kV配電線路形成體系的關鍵環(huán)節(jié)。為滿足農村經濟社會發(fā)展需求，農村10kV配電線路在建設施工中具有較為嚴格的施工技術要求?？v觀當前10kV配電線路施工實際，普遍存在著施工技術控制不嚴格，所采取的施工技術方法與所制定形成的施工技術方案隨意性較強，為線路連接等埋下隱患，久而久之導致單相接地故障。

3.4設備因素

農村10kV配電線路是一個復雜而整體的系統(tǒng)，其中包括諸多類型的電力設備，這些不同類型的電力設備在配電線路體系中發(fā)揮著不同的效用，所起到的運行穩(wěn)控作用差異顯著。實踐表明，部分電力設備性能指標不良，荷載能力等存在缺陷，難以滿足農村配電需求，加之自然老化等原因，巡檢故障排查不全面，形成單相接地故障[3]。

4.農村10kV配電線路單相接地故障的應對方法

4.1串接消弧線圈并接地，加強配電線路絕緣密封

為有效克服農村10kV配電線路單相接地故障問題，必須串接消弧線圈并接地，將潛在的單相接地故障問題消滅在萌芽狀態(tài)，提高農網電力線路的運行穩(wěn)定性。消弧線圈在單相接地故障應對中發(fā)揮著關鍵性作用，其實際上是帶有感性線圈的負載，當線圈上加載零序電壓時，感性線圈產生與對地電流電位相反的電流，可有效化解單相故障接地處產生的電流，起到預防接地故障的效果。同時，應加強配電線路絕緣密封，防范可能出現(xiàn)的短路故障問題，切斷因線路受潮等原因誘發(fā)的單相接地故障。部分情況下，相對潮濕的水汽將會在農村10kV配電線路的部分區(qū)域集聚，致使線路頭部脫離，對此則應在特定位置加設密封層，提高線路的絕緣密封效果[4]。

4.2加強對配電線路的巡檢，積極應用新技術設備

要在相關技術標準與規(guī)范范圍內，組織專業(yè)精干力量，對農村10kV配電線路進行動態(tài)化巡檢，及時排查分析配電線路可能存在的單相接地故障隱患，對附著于配電線路表層的雜物進行徹底清除，并有效控制配電線路導線與周邊障礙物之間的距離，防止近距離接連。要注重檢查導線的綁扎效果，絕緣子的螺栓固定效果等，構建動態(tài)化的配電線路單相接地故障安全保障?，F(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展，為農村10kV配電線路的穩(wěn)定運行提供了更為豐富的新技術與新設備，使技術人員在單相接地故障處理工具與方法選擇方面更具靈活性，使得傳統(tǒng)模式下難以完成的單相接地故障處理任務更具可操作性，因此應積極引進先進新技術設備，選用小電流裝置，應用檢測系統(tǒng)及金屬氧化物避雷器等，及時對絕緣子、電壓互感器等設備進行升級改造。

4.3采用科學規(guī)范的技術方法處理單相接地故障

當農村10kV配電線路發(fā)生單相接地故障時，應準確搜集與辨識其電壓差值信號，快速界定導致單相接地故障的誘發(fā)原因，制定切實可行的故障處理方案，提高故障處理效率。在農村10kV配電線路單相接地故障處理中，應注重強化技術人員的專業(yè)素養(yǎng)，綜合運用專業(yè)理論知識及實踐經驗，在經驗判斷法和推送判斷法等方法的支持下，結合配電線路質量、歷史故障問題等客觀情況，按照特定原則，對單相接地故障的發(fā)生點位進行核定。在單相接地故障處理完成后，應形成相應的總結記錄，為后期故障查找效率的提升提供參考[5]。

4.4利用分段方式縮小故障排查范圍

在10kV配電線路單相接地故障問題處理中，可采用分段式方式對故障的發(fā)生范圍進行排查分析，精準掌握誘發(fā)線路故障的具體點位。在此過程中，應對線路分段點上的隔離開關進行特定操控，通過開斷操作等方法，搜集相應的反饋信號，根據(jù)反饋信號的形態(tài)判斷10kV配電線路單相接地故障的具體發(fā)生點位。部分情況下10kV配電線路的運行距離較長，且所處環(huán)境相對復雜，通過運用分段式故障排查方法，可大大提高故障排查效率，幫助電力工程技術人員在更短的時間內完成故障排查任務。

5.結語

綜上所述，受故障模式、線路體系以及客觀環(huán)境等方面要素的影響，當前農村10kV配電線路單相接地故障問題處理中依舊存在諸多薄弱環(huán)節(jié)，不利于滿足農村經濟社會發(fā)展對電力能源產生的強烈需求。因此，電力工程技術人員應該從農村10kV配電線路的實際運行環(huán)境出發(fā)，遵循單相接地故障問題處理的基本原理與規(guī)律，創(chuàng)新方式方法，強化單相接地故障源頭糾錯，為提高農村10kV配電線路運行穩(wěn)定性貢獻力量。

參考文獻：

[1]宋路娜，鄒慧青，張舉冰，等.小電流接地系統(tǒng)單相接地故障定位的雙頻信號注入信號源的設計[J].自動化與儀器儀表，2017（11）：238-239.

[2]王厚照，宋翠梅，李東.關于新環(huán)境下低壓配電線路單相接地故障原因分析和快速查找法[J].電信工程技術與標準化（下旬刊），2019，10：116-118.

[3]詹文潤，趙在瑾，邱寶思，等.10kV配電線路單相接地故障分析與故障查找方法研究——研究方向與范例[J].數(shù)字通信世界（信息科學），2018，28（12）：1589-1602.

[4]駱祖江，張月萍，劉金峰.農村電網10KV配電線路單相接地故障原因與對策分析[J].電子技術與軟件工程，2018（07）：181-182，188.

[5]李志雪，劉娟琪，張勇英.供電公司電力調度員10kV電力系統(tǒng)單相接地故障排查方法探析[J].中國通信學會，2017（23）：166-166.

（作者單位：國網冀北承德縣供電公司甲山供電所）