基于10kV電力系統(tǒng)相電壓變化與接地故障現(xiàn)象探討

金晶 蔡俊杰 潘兆杰

摘 要 在10kV的電力系統(tǒng)當中，是一種中心點不接地的電力系統(tǒng)類型，為此系統(tǒng)當中的相電壓依據(jù)接地不同而發(fā)生一定程度的變化，因此10kV線路當中的接地同相電壓有著一定的內(nèi)在變化規(guī)律。本文主要針對出現(xiàn)的相電壓變化以及接地故障進行分析，從而為相關領域的工作人員提供一定的參考。

關鍵詞 10kV電力系統(tǒng);相電壓;線電壓;接地故障;金屬性接地

前言

對于10kV電力系統(tǒng)當中，經(jīng)常的會發(fā)生接地故障，并且在發(fā)生的過程中并沒有一個固定的模式，很多時候沒有一個良好的特征，這就導致了對工作人員的工作造成一定的影響，在進行故障的排查以及分析的過程中造成不良的影響，導致在進行故障排查的過程中容易缺乏安全性。

1 相電壓和線電壓

在10kV的電力系統(tǒng)當中，其相電壓會與線電壓擁有著一定的關系，同時10kV的電力系統(tǒng)當中，由于屬于中心點不接地的電力系統(tǒng)，為此在某一個相電線當中，只能夠?qū)崿F(xiàn)短時間的接地，其時間在2小時以內(nèi)。并且10kV線路當中，其輸電方式一般是三相三線制的。而在該電路下，其相電壓與線電壓可以形成以下的關系式：

U線=<！--[if gte vml 1]> <！[endif]--><！--[if ！vml]--><！--[endif]-->U相

2 10kV線路接地性質(zhì)同相電壓變化的關系

由于電力系統(tǒng)的中性點不接地的系統(tǒng)性質(zhì)，就導致其線路當中的相電壓能夠隨著接地的不同而發(fā)生變化。只有明確出其電路當中接地同相電壓的變化規(guī)律，才可以對其電路當中出現(xiàn)的各種故障進行分析，并為故障的排查提供幫助，明確出故障檢修的方向。在10kV電力系統(tǒng)當中，存在著金屬性接地以及非金屬性接地形式。

2.1 金屬性接地形式同相電壓的變化

在這個金屬性接地的形勢下，其可以讓某一相利用金屬導體進行直接連接到相應的接地極金屬導體之上，進而形成了簡述性的接地短路顯示。為此，在10kV電力線路當中，其線路的一旦有一相金屬性接地之后，其接地的相為0V，這樣就會導致在其他的兩個相所存在的相電壓會升高<！--[if gte vml 1]> <！[endif]--><！--[if ！vml]--><！--[endif]-->左右，整合就使得將原本的6kV上升到了10kV之上。

2.2 非金屬性接地同相電壓的變化

對于非金屬性接地而言，其電力線路當中的某一相并不是同接地極的金屬導體進行直接的連接，而是采用了非金屬所具有的半導體性質(zhì)的物體同接地極進行連接，或者其某一相能夠同大地進行直接的相連。

因此當10kV電力線路當中的某一個相進行非金屬性接地的時候，其接地箱的相電壓會在一定程度上降低，直到降至0值。而在其他的相位之間，存在的電壓會遠高于6kV，而無限的接近于10kV。為此非金屬性接地的時候，其故障相和非故障相的相電壓表現(xiàn)的是一個變量，而接地相以及非接地線相的電壓，是能夠與接地所在的連接物質(zhì)，所具備的導電性能有著關聯(lián)性，為此這種非金屬物體當中具有的半導體導電特點不同于接地相的電位差，其在導電率較小的時候，擁有的電位差便會較小，而具有較高導電率的時候，就會導致產(chǎn)生電位差較大。

3 現(xiàn)場接地故障的現(xiàn)象分析

3.1 金屬性接地的故障

在電力線路當中的某一相，同接地鐵橫擔存在著金屬性的搭接，這樣的現(xiàn)象發(fā)生的時候，就會發(fā)生故障。例如當電桿上的引線脫落到了沒有接地線的橫擔之上時，或者有鳥類在橫擔上利用鐵絲進行搭窩的時候，就會導致某相線路出現(xiàn)短路。同時由于某相的絕緣瓷瓶發(fā)生損壞，就會導致線路上的導線，在固定螺栓或者橫擔的位置出現(xiàn)接地的情況發(fā)生。這樣的故障現(xiàn)象的時候，以上位置都是故障排查過程中需要重點關注的對象。

同時在某相的電路上，其接入的電器元件一旦發(fā)生損壞，就會導致對地短路形成了金屬的接地故障發(fā)生。這樣的現(xiàn)象可能由于瓷瓶絕緣處，發(fā)生了嚴重的放電現(xiàn)象，從而導致線路當中的某相造成的對地短路，這樣就形成了金屬性的接地故障發(fā)生。同時由于產(chǎn)生的電弧具有較強的導電性，為此需要電力部門在夜間的時候進行定期巡檢;還有由于線路當中采用的避雷器不符合標準，導致存在著較大的電流漏出，這就會讓線路當中的某相有著過電壓的情況，一旦雷電感應過電壓，或者由于不當?shù)牟僮魇沟帽芾灼鞯膶?，就會使得該線路對地形成了金屬性的短路故障。

3.2 非金屬接地故障

所謂非金屬接地故障，就是指線路當中的某一相，其帶電的導線能夠通過非金屬物質(zhì)，其包括半導體物質(zhì)與地線進行了接觸，從而在某一相導電導線斷開之后，同大地進行直接的接觸。這樣的現(xiàn)象一般會由于某相的導線，通過樹木等植物同大地相連，一般來說多發(fā)生于嚴重的自然災害下，使得大樹倒在了電力線路當中，進而短時或者瞬間的同線路當中的某一相發(fā)生了接觸，這樣就會短時或者瞬時的非金屬性接地故障。

同時某一相帶電導線也能夠通過動物對地進行放電，這樣也會造成短時或者瞬時的非金屬性接地故障發(fā)生。例如由于大型的鳥類在電線之間飛行，或者一些小動物在變壓器當中進行取暖，都會造成嚴重的接地故障發(fā)生。甚至還有些情況下，帶電的導線能夠通過一些水泥電線桿上的橫擔，同電線桿當中的鋼筋進行連接，最終形成與大地的相連，這樣的形式也是發(fā)生非金屬接地故障的一種普遍現(xiàn)象，為此都需受到相關部門的重視。

4 結束語

綜上所述，在對基于10kV電力系統(tǒng)相電壓變化與接地故障現(xiàn)象進行分析的過程中，首先明確了在10kV電力系統(tǒng)之中，會發(fā)生的相電壓變化，以此由于相電壓的變化導致的各種接地故障，為此需要進行相關部門進行有針對性的處理，使得提升10kV電力系統(tǒng)的安全運行。

參考文獻

[1] 黃夢華，汪娟娟，文兆新.單相接地時高壓直流換相電壓相位偏移量特性[J].電力系統(tǒng)自動化，2020，44（12）：162-172.

[2] 孟夏，金光明，張曉春.電力系統(tǒng)兩相接地故障繼電保護裝置調(diào)試及分析[J].電工技術，2020（02）：122-124.

作者簡介

金晶（1992-），男，上海人;學歷：本科，職稱：助理工程師;現(xiàn)就職單位：國網(wǎng)上海市電力公司金山供電公司，研究方向：電力系統(tǒng)運維。