解析10KV配电线路单相接地故障及处理方法

解析10KV配电线路单相接地故障及处理方法
1.配电线路的单相接地
农网改造工程竣工以后，配网安全稳定运行水平得到很大的提高。10KV配电线路采取中性点不接地“三相三线”供电方式，提高了供电可靠性，减少了线路损耗，增强了配电线路的绝缘水平，降低了跳闸率。
1.1单相接地的定义
线路中某相导线一点对地绝缘性能丧失，该相电流便会经由该接地点流入大地，形成单相接地，它是电气故障中出现机会最多的一种故障，其危害主要在于使三相平衡系统受到破坏，非故障相电压将会升高原来的 倍，可能会引起非故障相绝缘的破坏。
1.2单相接地故障的原因
农网10KV配电线路在实际运行中，发生单相接地故障的主要原因有导线在绝缘子上绑扎或固定不牢，脱落到横担或地上；导线断线落地或搭在横担上；配电变压器高压引下线断线；导线风偏过大，与建筑物距离过近；配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地；配电变压器台上的避雷器或熔断器绝缘击穿；同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落，搭在下排导线上；导线上的分支熔断器绝缘击穿；绝缘子击穿；线路落雷；树林短接等。以上诸多种原因中，导线断线、绝缘子击穿和树林短接是发生配电线路单相接地故障最主要的原因。
1.3单相接地故障的特征
1.3.1当发生一相(如A相)不完全接地时，即通过高电阻或电弧接地，这时故障相的电压降低，非故障相的电压升高，它们大于相电压，但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。
1.3.2如果发生A相完全接地，则故障相的电压降到零，非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压，电压继电器动作，发出接地信号。
1.3.3电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或熔断件熔断，此时故障相的指示不为零，这是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路，出现比较小的电压指示，但不是该相实际电压，非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值，并启动继电器，发出接地信号。
1.3.4由于系统中存在容性和感性参数的元件，特别是带有铁芯的铁磁电感元件，在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振，并且继电器动作，发出接地信号。
1.3.5空载母线虚假接地现象。在母线空载运行时，也可能会出现三相电压不平衡，并且发出接地信号。但当送上一条线路后接地现象会自行消失。
2.单相接地故障的危害和影响
2.1对变压设备的危害
10KV配电线路发生单相接地故障后，电压互感器铁心饱和，励磁电流增加，如果长时间运行将烧毁电压互感器。单相接地故障发生后，也可能产生几倍于正常电压的谐振过电压，危及变电设备的绝缘，严重者使变电设备绝缘击穿，造成更大事故。
2.2对配电设备的危害
单相接地故障发生后，可能产生间歇性弧光接地，造成谐振过电压，产生几倍于正常的过电压，过电压将进一步使线路上的绝缘子绝缘击穿，造成严重的短路事故。同时可能烧毁配电变压器，使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁，严重者可能发生电气火灾。
2.3对配电网的危害
严重的单相接地故障，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，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。
2.5对人身的危害
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，可能发生人为触电伤亡事故。
2.6对线损的影响
发生单相接地故障时，由于配电线路直接或间接对大地放电，将造成较大的电能损耗，如果按规程规定运行一段时间（不超过2h），将造成更大的电能损耗。
3.单相接地的预防和处理方法
3.1预防办法
对于配电线路单相接地故障，可以采取以下几种方法进行预防，以减少接地故障发生：
3.1.1对配电线路进行定期巡视，主要是看导线与树林、建筑物距离，导线在绝缘子中的绑扎和固定是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉线螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等。
3.1.2在农村配电线路上加装分支熔断器，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。
3.1.3对配电变压器定期进行试验，对不合格和配电变压器进行维修和更换。
3.1.4对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备进行绝缘测试，不合格和及时更换。
3.1.5在配电线路上使用高一级电压等级绝缘子，提高配电网绝缘强度。
3.2单相接地故障的处理办法
当配电线路发生单相接地故障后，运行维护单位应立即组织人员巡视线路，查找故障点，在查找过程中采取分片、分段、分设备的“排除法”，并与绝缘摇控测、蹬杆检查等办法相结合，尽快找到故障点并消除故障。如果上述方法未查找到故障点，可请求上级调度对故障线路试送电一次，如成功，则可能是其它不明偶然原因造成；不成功，则用“排除法”继续查找，直到查找到并消除故障为止。