浅析10kv配电网线路单相接地故障及处理

邝国军

(广东电网珠海斗门供电局，广东 珠海 519100)

前言

近年来，随着我国电网建设的快速发展，10kv配网线路已成为电网建设中的主要部分。然而，在10kv电网运行中，由于各方面的原因导致接地故障时有发生，这给供电线路、供电网络和人民的生命财产安全造成了很大危害。因此，如何最大限度地恢复线路正常供电，是从事配网运行工作人员所不断探索和追求的目的。

1.l0kV配网线路单相接地故障分析

1.1.雷害事故

自我国一二期农网工程和村村通电工程的实施后,配变增多,系统覆盖面大,遭受雷击的概率相对增多,不仅直击雷造成危害,而且由于防雷设施不够完善,绝缘水平和耐雷水平较低,地闪、云闪形成的感应过电压也能造成相当大的危害,导致接地故障的发生。

1.2.污闪故障

系统中因绝缘子污秽闪络放电,烧伤绝缘子,造成接地故障。

1.3.铁磁谐振过电压

随着电网规模的扩大,网络对地电容越来越大,在该网络中的电磁式电压瓦感器和空载变电器的非线性电感相对较大,感抗比容抗大得多,受霄击、倒闸操作等的激发,往往能形成铁磁潴振产生过电压,击穿绝缘薄弱环节造成接地故障。

1.4.线路的质量不高及其他原因

1.4.1.线路的安装质量不高,布局不合理

有的线路没有按规范安装架设,交叉跨越距离不够,有的线路安装前未对绝缘子逐片(个)摇测绝缘和抽样进行交流耐压试验,配变安装的接地电阻达不到要求,配变避雷器安装前未作检测,配变低压侧未安装避雷器(雷击低压线路产生的反击过电压会串人高压侧,从而击穿绝缘薄弱环节造成接地故障)。

1.4.2.运行维护不当

线路未能定期检修,以至线路存在很大缺陷,带病运行。

1.4.3.设备绝缘薄弱

在网各中有的设备绝缘水平低下,有些安装工艺不符合要求。

1.4.4.线路通道树木的影响

未加强通道维护,未定期裁剪树木,常引起线路接地。

2.配网线路单相接地故障的危害

2.1.危及设备

发生单相接地时,非故障相的电压将升高,特别是弧光接地过电压,将威胁系统中的变压器、电压互感器、开关、避雷器等设备的安全运行,引起设备烧毁。

2.2.线路跳闸

随着网络的发展,网络对地电容越来越大,当发生单相瞬间接地时,电弧不能自行熄灭,容易形成相间短路,使断路器跳闸。另一种情况如发生单相接地时,非故障相的电压将升高,如网络中另一相存在绝缘薄弱点,势必会引起击穿,从而导至两相接地短路,使断路器跳闸。

2.3.系统失去稳定

如某变电站送出的l0kV系统发生间歇性接地,接地点的电弧间歇性地熄灭与重燃,引起电网运行状态的瞬息变化,导致电磁能的强烈振荡,会使该变电站的l0kV系统失去稳定,严重时将导致l0kV系统停运行。

2.4.降低供电可靠性

单相接地毕竟是一种故障,一旦发生后要及时查找处理,将会造成用户停电,降低了供电可靠性。

2.5.危及人畜生命安全及引发火灾

单相接地故障多发生在雷雨季节即夏秋季,此段期间多雨、多雷、大风、气候潮湿,由于l0kV农网线路主要向农村片区供电,而此时正是农民栽种和收割期间,人、畜经常走过线路下,发生单相接地时可能造成人、畜触电伤害甚至死亡。另外,发生电弧接地时如周围有易燃物,可能会引发火灾。

3.配网线路单相接地故障的判断及处理

3.1.判断分析

(1)一相电压降为零,另两相电压升高至线电压,发出接地信号,此为完全接地。(2)一相电压降低但不为零,另两相电压升高但小于线电压,发出接地信号,此为不完全接地。(3)一相电压降低但不为零,另两相电压升高至线电压,发出接地信号,此为电弧接地。(4)一相电压降为零,另两相电压未升高,发出接地信号,此为母线电压互感器二次熔断件熔断一相。(5)一相电压降低但不为零,另两相电压未升高,发出接地信号,此为母线电压互感器一次熔断件熔断一相。(6)一相电压降低但不为零,另两相电压升高超过线电压或两相电压降低但不为零,一相电压升高;三相对地电压依相序次序轮流升高,并在 1.2～1.4 倍相电压作低频摆动,约每秒一次;三相对地电压地一起升高,远远超过线电压,发出接地信号,此为并联铁磁谐振。(7)三相相电压或线电压同时大大超过额定值,此为串联铁磁谐振。

3.2.故障处理

发生单相接地故障后,线电压依然对称,因而不影响对用户的连续供电,按照规程规定,系统可继续运行l2h,但非故障相的电压将升高,如长期运行,将危及系统的安全稳定运行,因此发生单相接地故障时,必须及时找到故障线路予以切除,确保电网稳定运行。

(1)发生单相接地故障后,变电值班员应马上复归音响,记录故障时间,接地相别,有关数值,迅速汇报当值调度和有关负责人,并按当值调度员的命令寻找接地故障。(2)先详细检查变电站内电气设备有无明显的故障迹象,如找不出故障点,再进行线路接地的寻找。(3)分割电网。把电网分割成电气上不相连的几个部分,判断单相接地区域。(4)电网分割后,可进行拉合闸试验,顺序为:a.空载线路、无功补偿电容器。b.双回路或有其他电源的线路,多电源线路应采取转移负荷,改变供电方式寻找故障点。C.分支最多、最长、负荷轻或不重要的线路。d.分支较少、较短、负荷较重的线路。(5)接地故障查出后,对一般不重要的用户线路,停电排除故障后方可恢复送电,重要用户线路,先转移负荷,做好安全措施后方可停电排除接地故障。

4.整改预防措施

提高10kV线路的防雷水平,在线路经过雷区的地方加装性能好的金属氧化物避雷器,降低避雷器的接地电阻,降低配变接地装置的接地电阻,在配变低压侧加装低压避雷器,使用绝缘性能好的绝缘子和线路设备。

提高10kV线路的安装质量,按规范进行安装。加强定期检修,及时消除线路缺陷,不让线路长期带病运行。同时加强线路通道的清理,定期裁剪树木,确保线路通道完好。

消除铁磁谐振。如采用专用消谐器,电磁式电压互感器一次绕组中性点不接地等。系统进行接地补偿。测试接地故障电流超过30A时,可加装消弧线圈、接地变压器进行补偿。

为缩短接地故障的查找和排除接地故障时间,缩小停电范围,提高供电可性,可采用以下方法:(1)变电站内采用微机小电流接地选线装置。(2)主线上装设分段开关、较长分支线装设分支开关,较短分支线装设跌落式熔断器。(3)主线上分段装设接地故障显示仪,分支线上装设接地故障显示仪。(4)建立沿线路乡村的通信录,发生接地故障时,可电话联系询问情况,发动群众参与到线路的运行维护上来。加强安全宣传力度,告知农户:遇到断线掉在地上、树木靠在线路上、导线脱落在横担上或拉线上等情况时,及时向供电部门汇报,远离故障点8m以外,切记不能靠近故障点,同时电杆、拉线上不能拴牲畜,不能摇动拉线。

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