农网线路单相接地故障初探

朱涛

[摘要]通过对某供电公司1O千伏配电线路单线接地故障原因的分析，指出单相接地故障对变电设备和配电网的危害，提出预防和故障处理办法等，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；原因

某供电公司10千伏架空配电线路多采用中性点不接地“三相三线”供电方式，此种接线方式提高了供电可靠性，减少了线路损耗，增强了线路绝缘水平，降低了跳闸次数，但在实际运行中，经常发生单相接地故障，特别是在雨天、大风和降雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生，严重影响了变电设备和10千伏配网的安全、经济运行。本文作者依据调度工作实践，就10千伏配电线路单相接地故障发生的原因、对变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、发生后的处理办法等问题进行粗浅的阐述。

1、单相接地故障的原因

1.1单相接地故障检测

由于某种原因导致10千伏配电线路发生单相接地故障后，通过变电站10千伏母线上运行的电压互感器、小电流接地选线装置等检测到接地故障并发出接地信号，提示监控员、调度员进行处理，经过选线过程，最终确定发生单相接地故障的配电线路，停运该配电线路（调规规定可以故障运行2h），并告相关线路维护负责人，由配电线路的运行维护人员处理故障。

1.2单相接地故障发生的概率

我公司现有10千伏配电线路364条，其中95%以上的接地故障发生在农网线路上。因此，农网10千伏配电线路发生单相接地故障的概率是较高的。

1.3单相接地故障发生的原因

本文作者通过对该公司配网负责人报至调度员处的原因进行归纳和总结，发现10千伏配电线路在实际运行中发生单相接地故障主要有以下几种情况造成：（1）导线断线或由于在绝缘子中固定不牢，脱落至地面或担于线路横杆之上；（2）大风导致导线弧垂部分摆动至建筑物；（3）配电变压器台上的避雷器或熔断器绝缘击穿；（4）配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地；（5）绝缘子破裂接地，跳线烧断搭到铁担上，或在雾雨天闪络、放电、绝缘电阻降低；（6）刮风时树枝碰触、断落至导线；（7）飘浮物（如塑料布、树枝等）；（8）其它偶然或不明原因。在以上诸多种原因中，导线断线、绝缘子击穿和树木短接是发生配电线路单相接地故障最主要的原因，对我公司2012年以来单相接地故障原因上报统计，上述三种原因占接地总故障原因的70%以上。

2、单相接地故障的危害和影响

2.1对变电设备的危害

10千伏配电线路发生单相接地故障后，变电站10千伏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，将损毁电压互感器。在该局配电线路实际运行中，已发生变电站电压互感器损坏等情况，扩大停电事故。

2.2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，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。

2.3对区域电网的危害

严重单相接地故障，可能破坏区域电网系统稳定，造成更大事故。

2.4对人畜危害

对于导线落地这一类单相接地故障，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，也可能发生牲畜触电伤亡事故。

2.5对供电可靠性的影响

发生单相接地故障后，一方面要进行人工选线，对未发生单相接地故障的配电线路要进行停电，中断正常供电，影响供电可靠性。另一方面发生单相接地的配电线路将停运，在查找故障点和消除故障中，不能保障用户正常用电，特别是在庄稼生长期、大风、雨、雪等恶劣气候条件和山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。

2.6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，如果按地调调规运行一段时间（不超过2 h），将造成更大的电能损耗。

3、接地故障预防措施和处理办法

3.1预防措施

（1）加强线路巡视工作。严格按规程规定对线路进行定期巡视，并对线路有计划地进行特殊及夜间巡视。线路发生故障进行故障巡视时要细心查线，发现故障及时彻底排除，防止重复接地。要做到：故障原因未查到不放过，故障不彻底排除不放过，没有防止故障重复发生的措施不放过。（2）做好线路的清障工作。积极与相关部门沟通保证线路通道符合规程要求，使线路运行不受树木生长、新建房屋等干扰。（3）加强线路设备的检修维护。我们每年春季对线路及设备进行停电检修、清扫工作，按有关规定对设备定期进行试验，及时处理设备缺陷，提高运行水平。如：定期清擦瓷瓶，对变压器、避雷器等定期进行电阻测试及耐压试验；加强配变高低压侧熔丝管理，禁止使用不合格保险丝。（4）在农村配电线路上加装分支熔断器（柱上开关等），在发生接地时缩小故障范围，减少停电面积和停电时间，有利于快速查找故障点。

3.2发生单相接地故障后的处理办法

當配电线路发生单相接地后，我公司调控中心监控人员立即根据规程进行选线，调度员通知运行维护单位组织人员对相关故障线路进行巡视，查找故障点，运维人员在查找过程中可以采取分片、分段、分支、分设备的“排除法”等办法相结合，尽快找到故障点并消除，恢复线路供电。如若线路巡视过后未发现相关故障点，运维人员可向调度员申请试送线路，如成功，则说明为线路不明偶然原因造成。

4、积极推广新技术、采用新设备

4.1小电流接地自动选线装置

在变电所加装小电流接地自动选线装置，此装置能够自动选择出发生单相接地故障线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法。

4.2单相接地故障检测系统

在变电所的配出线出口处加装信号源，在配电线路始端、中部和各分支处三相导线上加装单相接地故障指示器，指示故障区段。配电线路发生单相接地故障后，根据指示器的颜色变化可快速确定故障范围，快速查到故障点。据了解，目前这一检测系统已在一系统内其他单位线路上应用，能够快速查找故障点，节省时间，提高供电可靠性，增加供电量，取得了较好效果。

5、结束语

10kV配电线路单相接地故障对变电设备和配电网的安全、经济运行有较大影响，应在实践中不断总结经验，并积极应用新技术、新设备，预防单相接地故障发生。总之，只要我们加强对线路各方面的运行管理工作，采取得力措施，完全可以使线路事故跳闸降到最低限度，提高线路供电可靠性，保证线路安全、优质运行。

参考文献

[1]李坚.电网运行及调度技术问答.中国电力出版社，2004.