10 kV配电线路单相接地故障分析与故障查找

苏志斌

（广东电网有限责任公司茂名供电局，广东 茂名 525099）

10 kV配电线路单相接地故障分析与故障查找

苏志斌

（广东电网有限责任公司茂名供电局，广东 茂名 525099）

文章分析了10 kV配电网频发单相接地故障以及其带来的危害，造成了大量的生产设备损坏和变电设备的损坏，加剧了线损程度。由此，亟需要找到查找故障的解决方法，分析原因，寻找解决故障的防范与处理措施，保障能够高效完成10 kV配电线路单相接地故障，提高其查找效率。

10 kV；单相接地故障；查找；预防措施

在市场经济快速发展的形式下，社会对供电质量提出了更高的要求，尤其对供电可靠性有极高的要求，否则会因为供电中断造成对用电用户的生产损失和生活带来不便。当前，我国的城市街道配电网线路网架也趋于复杂，在抗风暴、防雷等方面的能力得到了加强，然而还是会频繁出现10 kV线路单相接地故障，影响了城市生产和生活。

1 10 kV线路单相接地故障原因、危害

10 kV配电网的线路中一旦发生了单相接地故障，就会导致变电站小电阻接地系统中的高压柜继电保护装置有接地信号发出，随后会有跳闸保护动作。而告警信号会通过经消弧线圈接地系统发送到变电站巡检中心，由巡检中心进行处理，在必要时会立即断停故障线路，并安排配电线路维修人员排查处理接地故障。10 kV线路中最严重的是三相短路故障，其中以单相接地短路最常见，这是由于电网短路的大部分基本属于单相接地短路。10 kV线路单相接地故障原因如下：

受自然环境因素的影响，10 kV线路通道会因为风暴、暴雨引起树枝折断等情况压迫线路，从而影响线路单相接地；在一些人为破坏因素的影响下，例如超高车辆经过挂拉线路，导致线路断落形成单相接地故障；线路通道中出现了不按要求架设的交叉跨越线路，导致线路不能承受过重负荷，长期松弛最终导致线路单相接地；在潮湿、脏污的天气环境线下，会发生击穿刀闸、开关、绝缘子的情况，从而发生单相接地故障。线路中的裸导线没有牢牢固定在绝缘子上，导致了裸导线脱落在横担上，当遇到风暴大雨有断落的树枝时，绝缘导线和树枝触碰，在导线绝缘层被破坏时，就会发生单相接地故障。环境污染的情况下 ，会有塑料袋之类的飘挂物搭接在线路上，引起单相接地。

线路单相接地故障的危害极大，在发生单相接地故障时，首先是危害变电设备。在10 kV配电线路单相接地故障中，线路短路时，电压救护成为谐振过电压，要高于平时正常电压多倍，从而减弱了变电器的绝缘性，甚至将绝缘部件击穿，烧毁配电变压器，更有甚者引发火灾。其次，线路单相接地故障降低了供电质量，影响到稳定供电。在有故障发生时，往往会要求电力部门停止供电进行故障原因的查找分析和解决，这就严重影响了正常的生产作息，给人们带来经济损失，停电期间会影响到人们的日常生活。最后，单相接地故障导致线损，单相接地过后，会增加线路所能承受的正常范围内的负荷电流和供应电压，线路不得以向外释放电，从而引起相线和中性线的损耗。

2 防治10 kV配电线路单相接地故障措施

对10 kV配电线路单相接地故障的处理要采取预防和处理两种措施，最大限度地降低故障发生率，提高供电质量。

2.1 预防措施

第一，要根据巡检制度，定期执行检查配电线路的工作，留意各地域配电网中经常会发生的单相接地故障原因，从而做好全面的有重点的检查。例如小动物碰撞引起单相接地，就需要检查是否存在户外裸露设备，避免老鼠攀爬隔离刀闸导致接地故障。由此，要加强线路设备防止老鼠攀爬碰撞的管理防治，具体可以对户外设备加设绝缘护套、防鼠罩等，对室内设备存在孔洞的地方要注意封堵或者加装铁纱网。针对汽车碰撞、砍伐、施工误操作等外力破坏，就需要做好电力设施保护的法律规范宣传措施，张贴和宣传警示标志，引起群众重视树立电力设施的保护意识和行为，不做破坏电力线路设施的行为。加强对通道不顺畅线路区域的排查，及时对线路搭设进行疏通，防止因市政施工引发接地故障。在日常巡视过程中要加强对绝缘子表面的清洁，定期清洁污秽，降低污染可能性，防止绝缘子击穿导致单相接地故障。发生导线脱落的原因较多，由此需要重点检查绝缘子上的螺栓是否拧紧、导线是否被线夹、线鼻或扎线牢牢固定，加强巡视维护，并及时拧紧和固定。

第二，需要定期对线路中的绝缘子、分支熔断器、避雷器做绝缘性标准测试，有不符合标准的要及时更换。定期检测配电变压器中的安全性问题，及时维修和更换。

第三，通过加装分支熔断器来缩小单相接地故障范围的目的，便于后期及时查找故障原因，并缩小故障停电的范围，以便后期维修后能够尽快供电，减少停电带来的影响。

第四，安装更高电压等级的绝缘子，能够有效提高线路的绝缘性能，预防相接地故障。

2.2 处理措施

在单相接地故障发生后，维修人员必须根据上级调度指示组织现场线路故障的勘察工作，以最快的速度找到故障发生地点；具体的故障查找方法为“排除法”，如图1所示，采取分支、分段、分片、分设备的搜寻办法，也可以根据绝缘摇表和蹬杆检查等设备快速准确地排查故障点；在不能查找到故障点的情况下，必须要请示上级调度，通过一次试送电是否成功来判定单相接地故障的原因所在，在不成功的情况下再继续采取之前的办法查找故障点，直到找出故障点。

图1 带分支线路

3 借助先进的技术、设备，提高故障查找效率

第一，在具备环境、经济等条件的情况下，可在电网线路中安装10 kV线路用户分界负荷开关，如图2所示，通过该开关设备和变电站的配合，能够协助维修人员快速找到相间短路故障点，并对线路中的单相接地故障进行自动断开，做到自动隔离故障点，减少故障带来的不良影响。

用户分界负荷开关是对接地点零序电流的采集，并结合整定值来比较判断出故障点，省去了故障电流的方向、谐波分析等判断分析程序，符合当前故障检修的需求，从而该设备已经在市场中有了普遍的应用，具有良好的故障排查效果。该设备不能用在山区以及多雷地区。

第二，安装单相接地故障指示器，和用户分界负荷开关结合起来应用。具体办法是在安装有分界开关的（分）支线再安装一个单相接地故障指示器，通过指示器的颜色变化来断定故障区段，准确快速找到故障发生点。市场上的单相接地故障指示器比用户分界负荷开关便宜，在电网线路中应用更为普遍，帮助检修人员提高了排查故障的效率。在实际应用中，通常采用接地＋短路的故障指示器来排查故障，在复杂、多变的配电网中，单相接地故障指示器并不能有效发挥其应有的作用，相反还增加了排查故障的难度，这就需要根据具体的电网情况决定该设备的安装。

第三，利用经验判断故障。这是最传统的方法，主要是利用检修人员丰富的经验和对线路的全面掌握和熟悉来进行故障的分析判断。具体的故障排查中，检修人员首先是进行线路状况的掌握分析，以此判断可能出现的接地故障的位置，再去现场查看，待确认后再采取维修措施。此法一般用在接地故障较为明显的地方，以此快速找到故障点和采取维修措施，然而缺点是容易出现判断失误的情况。

图2 AB段故障特征波传播路径

4 结语

总之，面对10 kV配电线路单向接地故障查找与解决工作需要有一个严格的巡检执行制度，采取多环节、多方面的措施进行接地故障的保护防治，确保线路的稳定、安全运行。此外，需要巡检人员要有过硬的技术和丰富的实践，积累经验，通过与社会的紧密合作，以配合配电线路的巡检，保证安全稳定供电。

[1]冯加永. 10 kV线路单相接地故障的分析判断和处理方法[J].科技创新导报，2012（18）：65.

[2]张会东. 10 kV线路单相接地故障的分析判断和处理方法[J].中国外资，2013（3）：205.

[3]田宝余. 10 kV线路单相接地故障原因分析及处理措施[J].科技创新导报，2011（11）：76.

[4]张天山.查找10 kV线路单相接地故障点的经验[J].农村电工，2012（7）：30-31.

Fault analysis and fault location of single-phase grounding in 10 kV distribution line

Su Zhibin
（Guangdong Power Grid Co., Ltd., Maoming Electricity Supply Bureau, Maoming 525099, China）

This paper analyzes the single-phase grounding fault and its hazards of the 10 kV frequency distribution network which damage a large number of production equipment and electric equipment, exacerbating the loss. Therefore,it is urgent for us to find solutions, analyzes the fault reason and seeks out the prevention and treatment measures for troubleshooting so as to guarantee the efficient completion of the single-phase grounding fault in 10 kV distribution line and improve the search efficiency.

10 kV; single-phase grounding fault; search; prevention measures

苏志斌（1975— ），男，广东化州。