10kV配电网单相接地故障处理策略

张 勇

吉林供电公司电力调度控制中心，吉林，吉林 132001

1.概述

配电网是直接向用电客户供电的电力网络。10kV配电线路承担着连接电网与用户，并直接面向广大用户，服务于居民照明、商业、普通工业用户及办公区的电力供应。随着经济的飞速发展和城镇化道路的延伸，人民生活水平日益提高，用户对于高效电能的要求也日益突显，在城镇及农村的电网改造工程的实施中，10kV配电线路迅速增加。我国10kV配电网规模已进入世界前三位[1]，其运行的可靠性和安全性，对促进经济稳定、更好地满足社会发展具有重要的作用，因此，对10kV配电线路的安全稳定运行提出了更高的要求。

但同时，电网在运行的过程中，不可避免地会受到故障的影响，而导致停电，影响社会生活生产。10kV配电线路常处于露天运行，接线方式多，点多、线长、覆盖面广。10kV配电网所处的地理环境复杂，用户的用电情况亦非常复杂，另外，气候的多变，特别是雷雨、大风、冻雪等异常气候条件，设备质量的参差不齐，人为施工破坏等亦加大了维持其安全运行的难度。10kV配电网故障中70%的故障是由单相接地引起的[2]。单相接地故障不但影响供电可靠性、供电量及线损，而且可导致变电站电压互感器烧毁，造成设备损坏、大面积停电事故。同时，单相接地可能会产生谐振过电压，危及变电设备的绝缘，严重者可引起变电设备绝缘击穿，造成更大的事故。另外，单相接地故障如发生间歇性弧光接地，可造成谐振过电压，从而产生几倍于正常电压的过电压，使线路上的绝缘子绝缘击穿，引发短路，可能烧毁部分配电变压器，导致线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁，可能会引发电气火灾。2007年7月，重庆綦江县三江镇由于受到雷击，引起一工厂变压器工房外墙入户处避雷器爆炸，变压器着火，致过火面积超过3000平方米，上百万的生产设备严重受损，生产线停产，造成了巨大的经济损失[3]。此外，导线落地类单相接地故障，如果接地配电线路未停运，可能造成行人和/或线路巡视人员，尤其在夜间的触电伤亡事故，亦可能引发牲畜等触电伤亡事故。严重的单相接地故障，可能破坏区域电网系统的稳定，造成较大范围的地域停电，引起更大事故。

因此，有效预防10kV配电线路接地故障的发生及故障发生之后，要在最短的时间内查找和排除故障，缩小故障对人身及设备产生的危害，确保电网安全经济、稳定地运行尤为重要。

2.处理原则

当系统发生接地后，首先对公配线进行选择，之后对专用线路进行选择。应根据下列原则进行瞬间停线路，进行故障查找及排除。

2.1 当电容器运行时，先选择电容器

2.2 根据小电流接地自动选线装置，选择有接地信号表示的线路。小电流接地自动选线装置能够自动选择发生单相接地故障的线路，时间较短，准确率高，改变传统人工选线方法，而且可以减少对非故障线路不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大。但应注意，此装置与各配出线间隔上的零序电流互感器配合使用，否则不能发挥作用。

2.3 空充电线路

2.4 当两变压器并列运行时，首先解开10kV母线分段开关

2.5 短时间停电先选择次要负荷，再选择重要负荷

2.6 配电线线路选出后，指挥线路配电维护人员断开线路的柱上开关进行分段选择，直至查出为止。

3.10kV配电网线路单相接地故障排除具体实施过程举例

2013年2月19日23时43分变电工区朝阳集控站汇报红旗变电站10kVII段系统接地，电压A相2.2kV；B相10.3kV；C相8.7kV。首先指导检查所内设备。所内设备检查无问题，无小电流接地自动选线显示系统，根据规定，为防止电容器低电压保护动作，电容器开关跳闸非正常动作，拉开2号电容器3744开关。经选择为养鱼线3742接地。通知线路维护单位丰满供电分公司及电缆工区养鱼线接地事宜，指令对养鱼线所属线路进行巡线，发现问题联系处理，注意线路有电。电缆工区汇报：养鱼线电缆设备巡线无问题。

养鱼线路较长，并且带有农电线路，丰满供电分公司汇报巡线未发现明显故障点，因此通过分段选择法进行接地查找，拉开养鱼线主线路45号柱上真空开关，经与集控站核对，电压恢复正常，故障点应在养鱼线45号柱上真空开关以下线路。

据此思路，拉开养鱼线51号分歧侧柱上真空开关及其以下的各负荷开关，合上养鱼线45号柱上真空开关，接地未出现；合上养鱼线51号分歧侧柱上真空开关，接地亦未出现，分析：接地点应在51号分歧侧柱上真空开关以下。合上养鱼线51号分歧下的69号负荷开关，接地再次出现。拉开养鱼线69号负荷开关，接地消除，令丰满供电分公司维护人员继续查找接地故障点。合上红旗变2号电容器3744开关，送电良好。丰满供电汇报：养鱼线接地故障点为养鱼线51号分歧下的69号负荷开关所带田园新村小区C区3号环网箱变馈出柜A相电缆绝缘子击穿，造成养鱼线线路接地，已拉开69号负荷开关所带田园新村小区C区3号环网箱变环网开关，将接地故障点与系统脱离，同时间，指定联络负责人，自行布置好安全措施后，接令进行故障处理。处理：养鱼线接地故障处理结束，将田园新村小区C区3号环网箱变馈出柜A相电缆绝缘子更换，自行布置的安全措施全部拆除，人员全部撤离现场，所动设备相位相序核对正确，合上养鱼线69号负荷开关，送电良好，养鱼线69号负荷开关所带田园新村小区C区2号环网箱变环网开关具备送电条件。结果：合上养鱼线69号负荷开关所带田园新村小区C区2号环网箱变环网开关，送电良好。

4.结语

10kV配电线路的单相接地故障在配电网中故障发生率比较高，影响着配电网以及变电设备的安全、经济运行，如何预防故障的发生及如何安全、准确、有效、及时地恢复线路正常供电，是从事配网工作人员所不断探索和追求的目标。新技术和方法的研究提出基于电子式智能电力线路故障指示器和智能选线装置障碍诊断系统可对输配电网络的进行无盲区实时监控[2]、督促用电侧安装单相接地指示器、对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等绝缘薄弱环节进行加强绝缘和合格检测、实时巡查配电线路，并做好防风、汛、雷、树、寒、暑的六防工作等措施，防患于未然[4]；在配电线路上加装分支熔断器以自动切断有单相接地故障的分支线路，缩小故障范围，以快速查找故障点，减少停电面积和停电时间[5]。

同时，通过对10kV配电线路单相接地故障查找及具体应用实例的分析，可以看出，在实际操作过程中，不仅是原则的掌握，还需要高度的责任心。配电设备的日益更新，新产品、新技术层出不穷，对生产技术人员提出更高的要求：要不断加强学习，提升知识水平，将技术、方法灵活运用，不断积累工作经验，管理好配电网用户供电输出，努力保证电力系统的安全稳定运行，增加供电能力，更好地满足社会经济发展的需要。

[1]王有的.10kV配电网故障检测方法研究[J].装备制造技术,2009，7：150-151.

[2]宗明，陈海昆，赵睿林.10kV配电系统接地故障定位研究[J].华东电力,2011，39：1195-1197.

[3]李家启，申双和，陈宏，等.重庆10 kV 高压输电线路雷击火灾事故分析[J].气象科技,2010，38：821-824.

[4]刘艳光.10kV配电线路故障原因分析及防范措施[J].黑龙江科技信息,2010，21：71.

[5]杨文雄.10 kV 配电线路故障分析[J].能源与节能,2011,11:84-89.