论配网线路接地故障快速诊断及处理

摘要：当配网线路出现接地故障时，怎样正确快速地查找到故障点并进行处理，是保证电力系统安全运行的关键，因此必须对配网线路接地故障的危害进行深度分析以及对故障进行有效及时的处理。文章在对配网线路接地故障原因进行分析的基础上，探讨了配网线路接地故障的处理以及预防措施。只有及时对配网线路故障进行排查和预防，才能有效防止和保护电力系统安全稳定运行。

关键词：配网线路；接地故障；诊断预防；故障点；电力系统

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0111-02

1 概述

随着我国通信技术、微电子技术、网络技术与计算机技术的不断发展，电力在现代科研和国防、工农业生产以及我们日常生活等众多方面都有着广泛的应用。电力系统构成了家庭生活电气化和现代工业生产等方面的基础。随着人们对电力系统的管理调度的要求不断提高，我国电网改造得到了大规模的完善，配电网硬件设施以及网络架构等不断得到强化，电网运行的安全可靠、经济高效得到了有效保障。

由于人们对供电服务以及电能质量的要求也越来越高，这就要求在现有配电网不断改善的基础上实现科学化、精细化、集中化以及数字化的配电管理，以使供电服务以及电能质量能得到有效提高，不断加强电网建设。整个电力系统是由发电、输电、配电及相应的辅助系统构成，每一部分都非常重要，特别是输电线路，它直接影响了配电和用电系统。电网配电系统主要采用中性点不接地系统。高压输电网一般分布在地形复杂、气候条件多变的地区，故障极易发生。在中性点不接地系统中发生单相接地故障后，故障电流比较小，系统可以继续正常运行一段时间，不影响对用户供电。但是，长时间的运行会引起其他更严重的故障，破坏系统的安全运行。因此决速准确地进行故障定位，可在技术上保障电网的安全运行。

2 配网线路接地故障的常见类型及其诊断

2.1 变压器熔丝被熔断

在10kV配网系统中，变压器的熔丝分为两种：低压熔丝和高压熔丝，一般情况下可以通过电压值的变化来直观地判断这种配网故障，表现为：当两相电压不变时，一相电压下降至零，但是如果被熔断的是高压保险熔丝，某一相的电压不会下降至零，相反低压保险丝熔断时，某一相的电压指示为零。

2.2 谐振过电压

判断此现象的一般依据是一相电压不会降低为零，但是其指示数比正常情况要低，而另外两相电压则会较正常线电压高。还有一种情况就是三相电压会在不同电压范围内发生低频率的摆动，而且三相电压会按照顺序轮流升高。

2.3 单相接地故障

单相接地故障属于配网短路故障种类之一，而且这是配网线路接地故障中很常见的一种故障，几乎占全部故障类型的80%之上。故障表现为一相电压会降低为零，而另两相电压升高但是不会超过正常线电压。当发生单相接地故障时，需要注意两点：（1）绝缘监测装置的警铃会发出响声，同时光子牌会闪亮；（2）电压互感器的一次熔丝在弧光接地时因相电压过高而发生熔断，严重时则会烧坏互感器。

另外，配网短路故障类型还包括三相短路、两相短路、两相接地短路。其中两相短路相对单相接地短路而言是较为严重的一种故障，其故障电流发生时较大可能会造成大面积停电甚至更严重地会烧毁线路。然而短路故障中最为严重的是三相短路，因为短路发生时，电流巨大，后果更为严重。

3 配网线路接地故障的影响和危害及其原因分析

3.1 故障影响和危害

由于单相接地故障发生的频率较高，因此有必要对其产生的影响和危害进行分析。

3.1.1 对线损的影响。单相接地故障的发生会导致较大的电能损耗，因为配网线路接地相间接或者直接向大地放电。若按照规定达到一定运行时间（不超过两小时），这样将会增加电能损耗。

3.1.2 对生命体的危害。单相接地故障的一种表现就是导线发生落地，若接地配电线路未停止运行时发生导线落地，路过的行人和线路巡查人员（尤其在夜间）可能会造成人身触电甚至伤亡等事故的发生，对其他生物也可能会造成触电伤亡事故。

3.1.3 对配电设备的危害。单相接地故障发生可能会发生间歇性孤光接地，从而导致谐振过电压，过电压会使线路上的绝缘子发生绝缘击穿，导致严重的短路事故，还会使部分配电变压器被烧毁，还有可能烧毁避雷器和熔丝从而发生电气火灾。

3.1.4 对变电设备的危害。在10kV配电线路中，发生单相接地故障后，在变电站10kV母线的电压互感器上可以检测到零序电流，同时在开口三角形上，产生零序电压。由于电压互感器的铁芯饱和，会增加励磁电流，若运行时间较长就有可能使电压互感器被烧毁。发生单相接地故障后，还会产生几倍于正常电压的谐振过电压，危害变电设备的绝缘性，更严重时会使变电设备发生绝缘击穿，造成更大事故。

3.2 故障发生原因分析

这里主要分析单相接地故障发生的原因，主要有以下七种情况：（1）风过大，导线与建筑物距离过近；（2）配电变压器的高压引起下线断线；（3）导线固定、绑扎不牢固发生断线落地；（4）变压器台上的熔断器或者避雷器发生绝缘击穿；（5）导线由于线路落雷被烧断；（6）同一杆架所设导线的上层横担拉带一端发生脱落搭在下一排导线上；（7）绝缘子破裂，在雾雨天放电时绝缘电阻降低，跳线被烧断搭在铁担上。

无论是哪一种电路故障原因，将高新技术产品如SF6断路器、真空断路器、柱上真空开关等应用到配网中，可以在很大程度上减少故障的发生。例如新研发出来的氧化锌避雷器是一种带脱离器的避雷器，其放电效果比传统避雷器好，而且绝缘体的击穿率较低。

4 配网线路接地故障的处理及其预防

4.1 故障处理

配网线路发生故障后，维修单位要立刻采取措施，组织相关人员对路线进行细致巡视，找出故障发生关键点。在寻找过程中，综合运用排除法（分设备、分段、分片）、绝缘遥测、登杆检查等方法，在最短的时间内，找出故障发生点然后进行故障排除。当采用上述方法还无法检测到故障发生点时，需要跟上级调度请求对发生故障的线路进行试送电，如果送电成功，可以断定故障是由其他不明和偶然的原因导致产生的。如果送电未成功，则需要继续利用排除法进行查找，直到找出故障发生点然后进行故障排除。

4.2 故障预防

针对配网线路单相接地故障，可采用的预防方法主要有：（1）针对配电线路的一些基础设备进行定期绝缘测试；（2）对导线和周围建筑物进行定期巡查；（3）对变压器进行维修和更换；（4）合理布局配网设备，注重线路基础建设，应用新的技术设备。

针对外力破坏防范措施，可以对相应地区的居民进行用电安全和用电维护的宣传。例如可以通过发放一些有关于电力设施保护知识的文件以及开展相关知识的宣讲，提高个人的维护素质和责任心。相关电力部门以及关联的管理部门积极协调配合，建立与线路保护区内施工单位的有效联系和沟通，及时地做好预防措施，针对可能出现的问题和故障点进行核实和排查，提供现场电力安全指导，加强施工作业点的监护。

针对一些因为动物等外界因素引起的配网线路接地故障，可以对相应的变压器的两个侧桩头和跌落保险以及相应的避雷器装上绝缘防护罩，这种技防措施能够有效避免外力配网线路接地故障的发生，对于会出现重复在同一地方发生的线路接地故障，则应该选择线路改造或者加大线路之间的距离，来预防和避免接地故障。

5 结语

因为单相接地故障是配网线路故障中故障发生频率最高的一种，这种故障的发生严重影响配电网系统和变电设备的安全稳定运行，这就需要人们在实践中不断探索新的方法来排除故障和预防故障，不断总结经验增加新技术和新设备的使用范畴，这样才能在更大程度上预防和诊断故障。

参考文献

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作者简介：李炳强（1982-），男，广东江门人，广东电网公司江门台山供电局工程师，研究方向：配网运行管理及施工现场质量、安全管理。endprint