农村10 kV配电线路单相接地故障分析

李宾雄

（国网湖南省电力公司资兴市供电分公司，湖南 资兴 423400）

0 引 言

现阶段，我国农村电网开始了改造工程，使得农村的配电线路逐步从早期的“两线一地”供电模式变成了“三相三接”的供电模式。尽管进行了改造工程，但仍有大量故障出现。因此，新技术的应用显得非常重要，能确保故障问题得到有效处理。

1 单相接地出现故障的具体原因

1.1 故障的检测

基于某些原因造成线路出现接地故障问题，通过设置互感器的方式，可以及时完成故障的监察工作，并将接地信号全部发出，以提示值班人员进行有效处理。经过选线后，最终能够明确具体的故障线路，从而对其采取停运处理的方式。然后再将相关问题汇报至上级部门，以安排相关工作人员展开处理，确保故障问题可以得到及时解决。

1.2 故障产生的原因

农村10 kV配电线路实际运行时，导致接地故障出现的原因主要为：导线出现了落地的情况；导线外部的绝缘子未能得到有效固定；导线和建筑物之间的距离过于接近，当有大风出现时，会有严重的摆动情况；高压引下线出现了断线的情况；外部熔断器的绝缘出现了击穿的情况；导线上方位置的横担出现了脱落的情况；树木出现了短接的情况；有漂浮物出现[1]。

其中，最常见的情况便是导线断线、绝缘子击穿以及与树木短接。根据相关资料可以发现，这些情况导致故障出现占据的比例超过了83.22%。

2 单相接地故障的危害

2.1 变电设备造成的危害

当线路出现单相接地故障问题后，10 kV母线上的电压互感器检测到零序电流，同时还会在开口部位的三角形上产生一定量的零序电压。如果实际运行的时间过长，很容易造成互感器出现烧毁的情况，从而导致设备损坏，并产生严重的停电事故。

2.2 对配电设备造成的危害

接地故障问题出现后，有可能造成间歇性弧光接地问题产生，从而导致谐振过电压出现，将绝缘子的绝缘层全部击穿，导致短路情况出现。此外，变压器同样有可能被完全烧毁，使其避雷器出现击穿的情况。

2.3 对区域电网造成的危害

如果有接地故障产生，可能会导致电网系统被破坏，从而导致严重的事故。

2.4 对人畜造成的危害

如果出现了导线落地的情况，同时线路本身的运行没有及时停止，很容易对过往行人或者工作人员的人身安全带来影响，甚至有可能导致伤亡事故。一般此类事故最常在夜间出现。

2.5 对供电可靠性造成的危害

单相接地故障问题出现后，工作人员不仅需要进行选线，而且还要对线路进行停运，影响正常供电[2]。

2.6 对供电量造成的负面影响

出现单向接地故障问题后，由于工作人员需要进行查找和排除，必须对出现故障的线路进行停运，从而便会造成长时间停电。根据相关资料可知，有些地区由于停电导致的供电量减少甚至会达到几十万度，进而使得企业的经济效益受到巨大影响，且大面积、长时间停电会对社会和谐发展造成巨大的危害。

2.7 对线损的负面影响

单向接地故障问题出现后，部分线路会直接对地面放电，出现电能损耗。如果按照原有的模式进行运行，一旦时间超过了2 h，就会导致更为严重的电能损耗问题。

3 接地故障的处理方式

本次选取的案例是我国湖南省某地区的农村，在2019年上半年，该地区的配电线路经常产生故障。为了确保接地故障可以得到有效处理，除需要采取后期整治外，还需要采取提前预防的方式[3]。

3.1 预防方式

通过提前预防的方式，可以将故障产生的概率降至最低，实际应用步骤具体如下。

第一，对于所有配电线路，应采取定期巡视的方式进行检查。需要确定导线本身和树木、建筑物之间的距离；电线杆的顶部位置是否存在鸟窝；导线外部的绝缘皮层是否固定牢固；外部螺栓的安装是否出现了松动的情况；拉线是否出现了断裂的情况或者有破股产生；导线位置的弧锤设置情况是否达到预期。

第二，工作人员还需要对于配电线路本身的绝缘子、分支熔断路以及避雷器等多个设备展开全面测试，了解其绝缘效果是否达到预期水平。如果出现了不合格的情况，坚决不允许继续使用，必须及时予以替换。

第三，对于所有变压器都需要定期展开试验，如果发现有任何变压器的质量未达到规定水平，应当予以维修。如果问题极为严重，很难继续维修，则需要对其进行更换。

第四，针对农村中的配电线路，还需要额外设置一个分支熔断路，对实际故障的范围进行缩小。这种方法不仅使停电的实际面积大幅度减少，而且具体停电的时间也会缩短，从而促使工作人员更好地找出具体故障位置。

第五，针对配电线路本身，还需要在其外部设置一层等级更高的绝缘子。

3.2 处理方式

配电线路如果出现了单相接地的情况，基于调度人员自身的指挥，维护部门应在第一时间组织工作人员对线路展开全面巡视，以找出故障的具体位置。排查时，通常采用的方式包括分片、分段、分支以及分设备的排除法方式，同时还需要尝试将绝缘摇表以及蹬杆检查的方式结合进来，以提升排查的效率。如果通过此类方式仍无法在第一时间找出故障点，且用绝缘摇表测得线路绝缘电阻值合格，则可以向上级调度部门进行申请试送电一次。如果成功，则说明此次故障可能是其他因素导致。如果不成功，则可以依靠“排除法”的方式进一步展开查找，直到将故障原因找出[4]。

4 积极应用新技术设备

4.1 选用小电流装置

变电所通过加装小电流接地自动选线装置的方式，可以自动找出具体故障的线路，不仅实际耗费的时间成本非常低，而且准确率很高。现阶段，我国已经有部分变电站应用了此类装置，并且实际效果良好。需注意，此类装置必须和各个配线的间隔零序电流进行配合使用，否则将无效。

4.2 应用检测系统

应用检测系统是在配电线路的出口位置额外设置一个信号源，同时还要在前端位置和中部位置设置故障指示器，以自动将具体故障的区段位置全部显示出来。当配电线路出现单向接地故障时，需要基于指示器本身的颜色变化情况，在第一时间明确故障本身的具体范围。

4.3 金属氧化物避雷器

针对配电线路本身，可以尝试通过避雷器的方式对早期十分陈旧的FS-10阀型避雷器进行替换。实际呈现的效果非常好，能够在同一时间内抵抗多重不同的雷击效果，从而确保线路的正常运行工作。

5 结 论

农村10 kV配电线路经常会出现接地故障，从而使设备的安全性和经济性受到巨大影响。因此，相关人员需要在技术和设备层面展开深入研究，以防止或减少接地故障情况的出现，进而提升系统运行的稳定性。