浅谈10KV单相接地故障的判断和处理原件杨秀言

配电线路专业技师论文设计浅谈 6-10KV 单相接地故障的判断和处理姓 名 ： 杨秀言 专 业 ： 配电线路 单 位 ： 国网皋兰县城郊供电公司浅谈 6-10KV 单相接地故障的判断和处理（国网皋兰城郊供电公司）730200杨秀言摘 要 通过对 6-10kV 配电线路发生单线接地故障原因的分析，指出单相接地故障对配电设备和配电网的危害，提出预防和故障处理办法，并建议应用新技术新设备，减少单相接地故障的发生，确保配电网安全、经济和稳定运行。关键词 单线 接地 危害 分析 预防和处理。 1 前言随着对电网改造工程的实施，6-10kV 配电线路供电方式的改变，增强了配电线路的绝缘水平，降低了配电线路的跳闸率，提高了供电可靠性，减少了线路损耗，意义重大。但由于 10kV 配电线路在实际运行中，经常发生单相接地故障，特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生，严重影响了配电设备和配电网的安全、经济运行。本人结合多年工作实践，就 6- 10kV 配电线路单相接地故障发生的原因对配电设备和配电网的安全、经济运行的影响和单相接地故障的预防、故障后的处理办法等方面进行粗浅的阐述。2 单相接地故障的分析2.1 单相接地故障检测由于某种原因导致 6-10kV 配电线路发生单相接地故障后，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 2 小时，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查找故障原因，故障点查找到以后，向调度汇报故障点的位置和故障发生的原因，并拿出处理方案和建议。2.2 6- 10KV 系统单相接地故障的特点。在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的临时故障，多发生在潮湿、多雨天气。发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统仍可运行 12h。这也是小电流接地系统的最大的优点。但若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压可升高根号 3 倍，可能引起绝缘薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常供电；也可能使电压互感器铁芯严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。同时，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。2.3 故障现象分析与判断2.3.1 完全接地如果发生 A 相完全接地，则故障相的电压降到 0，非故障相的电压升高到线电压。此时， 电压互感器开口处出现 110V 电压，电压继电器动作，发出接地信号。2.3.2 不完全接地当发生一相（如 A 相）不完全接地，即通过高 电阻或电弧接地时，中性点位移。这时，故障相的电压降低，但不 为 0；非故障相的电压升高，且大于相电压，但不大于线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。2.3.3 电弧接地如果发生 A 相完全接地，则故障相的电压降低，但不 为 0，非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处处现 100V 电压，电压继电器动作，发出接地信号。2.3.4 串联谐振由于系统中存在容性和感性参数的元件，特别是带有铁芯的电感元件，在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振，并且继电器动作，发出接地信号。2.3.5 绝缘监测仪表的中性点断线时电网发生单相接地现象为：三相电压正常，但接地信号已发出。这是由于系统确已接地，但因电压表的中性点断线，故绝缘监测仪表无法正确地表示三相电压情况。此时 ，电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。2.4 单相接地故障发生的分析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原因:1)导线断线落地或搭在横担上，配电变压器高 压引下线断线2)导线外力破坏砸断线造成单相接地3)配 电变压器台上高低压线路交叉、导线风 偏过大,与建筑物距离过近4)配 电变压器台上的 10kV 避雷器或 10kV 熔断器 绝缘击穿5)配 电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地，熔断器老化或熔 丝和设备不匹配造成熔断器不跌落6）线路雷击造成绝缘子击穿、脱落线路对杆塔放电、线路烧断发生单相接地7 线路上的分支熔断器绝缘不良，不跌落8)空气湿度大时树木对导线距离不够、鸟害、飘浮物(如塑料布、树枝、风筝等)、其它偶然或不明原因9)地埋电缆单相接地或受外力破坏造成永久损伤在以上诸多种原因中，导线断线、绝缘子击穿和地埋电缆单相接地或受外力破坏造成永久损伤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，上述三种原因占总故障原因的 80%以上。3 单相接地故障的危害和影响3.1 对变电设备的危害10kV 配电线路发生单相接地故障后，变电站 10kV 母线上的电压互感器检测到零序电流，在开口三角形上产生零序电压，电压互感器铁芯饱和，励磁电流增加，如果长时间运行，将烧毁电压互感器。在实际运行中，近几年来，已发生变电站电压互感器烧毁情况，造成设备损坏、大面积停电事故。单相接地故障发生后，也可能产生谐振过电压，产生几倍于正常电压的谐振过电压，危及变电设备的绝缘，严重者使变电设备绝缘击穿，造成更大事故。3.2 对配电设备的危害单相接地故障发生后，可能发生间歇性弧光接地，造成谐振过电压，产生几倍于正常电压的过电压，过电压将进一步使线路上的绝缘子绝缘击穿，造成严重的短路事故，同时可能烧毁部分配电变压器，使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁,也可能发生电气火灾。3.3 对区域电网的危害严重的单相接地故障，可能破坏区域电网系统稳定，造成更大事故。3.4 对人危害对于导线落地这一类单相接地故障，特别是绝缘导线,如果接地配电线路未停运，对于行人和线路巡视人员(特 别是夜间),可能发生人身触电伤亡事故。3.5 对供电可靠性的影响发生单相接地故障后，对发生单相接地故障的配电线路要进行停运，中断正常供电，影响供电可靠性，在查找故障点和消除故障中，不能保障用户正常用电，特别是在、大风、雨、雪等恶劣气候条件和山区、林区等复杂地区以及夜间，不利于查找和消除故障，将造成长时间、大面积停电，对供电可靠性产生较大影响。3.6 对供电量的影响发生单相接地故障后，由于要查找和消除故障，必然要停运发生单相接地故障配电线路，从而将造成长时间、大面积停电，减少供电量。每年由于配电线路发生的单相接地故障，将少供电十几万度，影响供电企业的供电量指标和经济效益。3.7 对线损的影响发生单相接地故障时，由于配电线路接地相直接或间接对大地放电，将造成较大的电能损耗，如果按规程规定运行一段时间( 不超过 2 小时)，将造成更大的电能损耗。4 预防和处理办法4.1 预防办法对于配电线路单相接地故障，可以采取以下几种方法进行预防，以减少单相接地故障发生: 1）提高配电网绝缘强度,更换裸导线为绝缘导线。2)对 配 电线路定期进行巡视，主要是看导线 与树木、建筑物的距离，电杆顶端是否有鸟窝，导线在绝缘子中的绑扎或固定是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉带螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等、对在巡视中发现的问题和缺陷要及时的处理和上报3）对线路有严重危害地段要加强巡视周期4）对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备定期进行绝缘测试，不合格及时更换。5）对配电变压器定期进行试验，对不合格的配电变压器进行维修或更换。6）在主线路每隔 1-2KM 装设分段开关和分支配电线路上加装分支开关，缩小故障范围，减少停电面积和停电时间，有利于快速查找故障点。7)运行单位严格把好新设备投运验收关,特别是电缆线路的隐蔽工程和电缆标示桩。8）市区线路应采用环网供电的方式，减少故障停电范围。9）广泛宣传安全用电知识，尽量减少外力破坏。4.2 发生单相接地故障后的处理办法当配电线路发生单相接地后，在上级调度人员指挥下，运行维护单位应立即组织人员巡视线路，查找故障点，在查找过程中可以采取分片、分段、分支、分设备的“排除法”。1）充分发挥 95598 联动机制，动员广大用电客户，如发现用电设备有异常及时沟通，减少运行维护人员查找故障的时间。2）断开线路第一道开关，组织运行维护人员重点排查这段线路。如线路无异常则向调度申请试送前端线路。3）如线路试送成功则说明故障点在这段线路的下一段，可采用相同的方法尽快找到故障点并消除。4）如查找发现线路的故障点在线路的中段，运行维护人员应讯速向调度汇报，在 调度的命令下断开上一级和下一级开关，隔离故障段，采用环网供电方式尽量缩小停电范围。同时组织人员迅速抢修。5）对电缆线路可采用先进行隔离后逐个排除的方法进行查找。如果上述办法未查找到故障点，可请求上级调度对故障线路试送电一次，如成功，则可能是其他不明偶然原因造成，不成功，则用“ 排除法”继续查找，直到查找到并消除故障为