论10KV配电线路故障检测与防治措施

李日胜

摘要:文章结合本人经验 ，主要分析10KV配电网常见的故障原因,并且针对性地提出了有效的防范措施、提高了配电网安全运行的可靠性。

关键词:10KV配电线路;故障检测;应对措施

0前言

1OkV配电线路采取了绝缘导线，增强了配电线路的绝缘水平，降低了配电线路的跳闸率，提高了供电可靠性，减少了线路损耗，但在实际运行中，1OkV配电线路的供电方式为中性点不接地的“三相三线”方式，却经常发生单相接地故障，特别是在雷雨季、等恶劣天气条件下，接地故障更是频繁发生，严重影响了变电设备和配电网的安全、经济运行，笔者结合多年的工作实践，就1OkV配电线路单相接地故障对变电设备和配电网的安全、经济运行的影响，故障原因和预防以及故障发生的处理办法进行探讨。

在10KV配电网中，各类接地故障相对较多，使电网供电的可靠性降低，对工农业生产及人民生活造成很大影响，所以必须认真分析故障原因，采取有效的防护措施。

1单相接地分析

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到原来的1．73倍，可能会引起谐振过电压和非故障相绝缘的破坏。

2 单相接地故障的危害

2.1 对变配电设备的危害

1OkV配电线路发生单相接地故障后，会在变电站1OkV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，使电压互感器铁芯饱和，励磁电流增加，如长时间运行、将烧毁电压互感器，造成设备损坏、大面积停电事故。单相接地故障发生后，也可能发生几倍于正常相电压的谐振过电压，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。同时，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，并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，甚至发生电气火灾。

3故障原因

(1) 由单相接地引起的相间短路事故。

对6～10kV系统，由于变压器大多是三角形接线，没有中性点引出，也没有装消弧线圈。随着电网的发展，特别是电缆线路增多，网络对地电容越来越大，当发生单相瞬间接地时，电弧不能自行熄灭，容易形成相间短路，使断路器跳闸。

(2) 污闪故障。

10KV配电网络中因绝缘子污秽闪络，使线路多点接地的故障也经常发生。据对10kV配电线路的检查发现，因表面积污而放电烧伤的绝缘子不少。绝缘子污秽放电，是造成线路单相接地和引起跳闸的主要原因。

(3)雷害事故。

10KV配电系统网络覆盖面较大，遭受雷击的概率相对增多，不仅直击雷造成危害，而且由于防雷设施不够完善，绝缘水平和耐雷水平较低，地闪、云闪形成的感应过电压也能造成相当大的危害，导致设备损坏，危及电网安全。

(4)铁磁谐振过电压。

10kV系统属于中性点不接地系统，随着其规模的扩大，网络对地电容越来越大，在该网络中电磁式电压互感器和空载变压器的非线性电感相对较大，感抗比容抗大得多，而且电磁式电压互感器一次线圈中性点直接接地，受雷击、单相地和倒闸操作等的激发，往往能形成铁磁谐振，谐振产生的过电压最高约达线电压的3倍，能引起绝缘闪络、避雷器爆炸，甚至电器设备烧毁。

（5）弧光接地过电压。

配电网络是属于中性点绝缘系统，当发生单相接地时，健全相电压将升高到线电压，但是如果发生单相间歇性的对地闪络、线路下的树木在大风作用下间歇性地对导线形成放电，接地点电弧间歇性地熄灭与重燃，引起电网运行状态的瞬息变化，导致电磁能的强烈振荡，并在健全相和故障相产生暂态过电压，健全相的最大过电压为线电压的3.5倍，故障相的最大过电压为2倍。如果网络中存在绝缘弱点，热必会引起击穿、短路或危及电气设备，形成严重事故。

(6)线路的质量及其他原因:

①线路的安装质量不高，布局不合理

有的线路没有按规范安装架设，交跨越距离不够；有的线路绝缘子安装前未逐片摇测绝缘和抽样进行交流耐压试验，绝缘爬距不够。

②运行维护不当

配电线路未能定期轮换检修，以致线路存在很大缺陷，网络带病运行。

③薄绝缘设备

在配电网络中有的设备绝缘水平低下，有些安装工艺不符合要求。

④线路通道树木的影响

不加强通道维护，不定期裁剪树木，常引起线路接地或短路。

4常见故障

(1)季节性故障

①春季同大风，一是容易造成10kV架空线路(非绝缘导线)之间短路放电或绝缘子闪烙将导线烧断；二是大风可将农民种植蔬菜用的塑料大棚刮起，搭到10kV线路或是电压等级更高的线路上，引起线路事故跳闸；三是易将临近线路的一些设立在建筑物楼顶的基础焊接不够牢固的大型广告牌或烟囱(非灰浆建筑型)刮到，压断或倒压在线路上，造成变电站10kV开关过流保护动作，引发线路事故停电。

②夏季雨水多，一是由于农网电杆杆基多为土埋，如有大量雨水(汛期可能有洪水)冲刷和浸泡(如立在山坡的电杆易受泥水冲刷；低洼沼泽地带杆基被泥水软化、腐蚀)，易形成电杆倾斜或倒塌事故；二是大雨易引起导线与金具或其它金具之间短路放电；

③雷雨季节，雷电较多，线路易受雷击，造成绝缘闪络、导线或金具被烧，引起线路故障。

④冬季冰雪多，导线弛度会增大(尤其是档距较大的线路)，当覆冰脱落就可能会引起导线跳跃，引起线路故障。

(2)外力破坏：

①鸟害与放风筝或一些人为的向空中乱抛杂物落在导线上，造成10kV架空线路短路或接地，引起变电站10kV开关保护动作掉闸。

②由于夏季雨水多，树林生长的快，茂盛的树木与架空导线(非绝缘导线)之间安全距离不够，一遇刮风下雨极易造成导线对树木放电或数枝断落后搭在线上，风雨较大时，甚至会发生整棵树倒在线路上，压迫或压断导线，引发线路事故。

③一些机动车辆违章驾驶，将10kV配电线路电杆碰撞倾斜或撞断，引起线路故障。

(3)线路施工质量与技术方面存在不足：

①一些运行中的杆塔基础不够夯实，应装设的拉线电杆没有拉线或是拉线松弛不起作用，受外界影响后导致杆基下沉、土壤松软(经雨水冲刷或浸泡)，最终电杆倾斜很容易引起线路故障。

②线路施工中存在有引线、线夹、刀闸连接处不够牢固，运行一段时间后，将会烧损引发线路故障。

③10kV配电台区避雷器、高压跌落式保险质量较低或运行时间较长未能及时进行校验或更换，易被击穿后形成线路停电事故。

④10kV配电线路中加装的带有保护性能的柱上油开关存在保护调试与实际负荷不符合，造成漏电开关保护误动，线路频繁停电。

(4)运行维护经验不足，巡视检查不能到位：

①员工业务技术水平不足，运行经验不够丰富，在日常的巡视和维护当中抓不住主要环节，查不出线路缺陷和事故隐患。

②由于运行中的配电线路存在有高压引线、线夹、刀闸的连接处不牢，受外界环境影响(风、雨、雷、雪及氧化等)后，易发热、发红，如不能及时发现处理，最终烧损或烧断引发线路故障。

5整改防治措施及实施方案

5.1整改防治措施

(1) 提高配电网络的防雷水平。采用避雷针或避雷线，加强变电所进线段直击雷保护，并加强杆塔和避雷线的接地，使其不大于10Ω，终端杆塔接地电阻不大于4Ω，合理设置避雷器保护，安装性能好的金属氧化物避雷器，注意降低避雷器的接地电阻，接地引下线要求牢固可靠，有足够的截面并且不能太长。