配电线路单相接地故障的原因及变压器防雷措施

杨瑞琴

摘要: 本文就配电线路单相接地故障的原因及变压器防雷措施进行了探讨。提出了自己的一些见解，可供同行参考学习。

关键词: 配电线路 单相接地故障 变压器防雷

1 单相接地故障的原因

导线断线落地或搭在横担上,导线在绝缘子中绑扎或固定不牢，脱落到横担或地上,导线因风力过大，与建筑物距离过近,配电变压器高压引下线断线,配电变压器台上的10kV避雷器或10kV熔断器绝缘击穿,配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地,绝缘子击穿,线路上的分支熔断器绝缘击穿,同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落，搭在下排导线上,线路落雷,树木短接,鸟害,飘浮物(如塑料布、树枝等) ,其它偶然或不明原因。

2 单相接地故障的危害和影响

(1)对变电设备的危害。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)对配电设备的危害。单相接地故障发生后，间歇性弧光接地产生几倍于正常电压的过电压，使线路上的绝缘子绝缘击穿，造成严重的短路事故。(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。(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要进行停电，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，将造成长时间、大面积停电，对供电可靠性产生较大影响。(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。(6)对线损的影响。发生单

相接地故障时，由于配电线路接地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 对单相接地故障的预防和处理办法

(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，以减少单相接地故障发生。①对配电线路定期进行巡视，主要检查导线与树木、建筑物的距离，电杆顶端是否有鸟窝，导线在绝缘子中的绑扎或固定是否牢固，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。②对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备应定期进行绝缘测试，不合格的应及时更换。③对配电变压器定期进行试验，对不合格的配电变压器进行维修或更换。④在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。⑤在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子，提高配电网绝缘强度。

(2)发生单相接地故障后的处理办法。当配电线路发生单相接地后，变电所值班人员应马上作好记录，迅速报告当值调度和有关负责人员，并按当值调度员的命令寻找接地故障，当拉开某条线路的断路器，接地现象消失，便可判断它为故障线路。

4 配电变压器雷害原因及防雷措施

除了上述导致单相接地故障的原因外，雷害也是导致配变电器损毁的重要因

素之一。

(1)配电变压器的安装位置不合适，易遭雷击，一般来说，地势海拔越高越容易引起遭受雷击等感应放电的发生。在山区地带安装配电变压器时，位置的考虑就至为重要，除了要考虑整体的电网负荷平衡、交通便利和便于安装导线和维修以外，还必须要注意，不可将变压器安装在近制高点，以防过多的聚集电荷而引发雷害。除此之外，还要安装齐备完善的避雷针等避雷装置，必须选用质量过硬正规厂家生产的产品，不得选用劣质和不合格产品。

(2)接地极接地电阻阻值偏大，造成雷击，在安装避雷器接地装置时，需要对变压器进行降阻的处理，而且要对接地的部位进行深埋处理，否则接地的电阻将难以达到技术规范要求，很可能会导致事故的发生;而长时间的缺乏保养和维护，也会给事故留下隐患。当雷电电流通过避雷器沿接地极向大地释放时，致使雷电电流释放受阻，强大的雷电电流一部分被迫向配电变压器或线路方向释放，造成配电变压器损坏。同时接地极接地电阻阻值偏大，当低压侧线路落雷时，不能有效地降低雷电流产生的“反变换电压”幅值，从而使配电变压器遭受雷击损坏。

(3)当避雷器安装后，其上端接相线，下端三相短路并可靠接地;避雷器相间距离不应小于有关设计安装规程的规定;避雷器在运行中必须定期进行巡视和检查，重点检查瓷套管是否完整、表面有无闪络痕迹，引线连接及接地是否牢固。每年雷雨季节之前，应将避雷器做1次预防性试验，经试验确认不合格的避雷器应及时更换。

(4)避雷器的接地引下线不符合规程要求，雷电电流不能泄入大地，目前，避雷器接地引下线主要存在下列问题:有的未按照规程规定进行正确安装，而采用简单捆绑的方法，经过一段时间捆绑部位将会松动脱落;有的接地引下线受外力破坏发生断裂、丢失;有的接地引下线连接点紧固不牢，存在虚接现象等。雷雨季节一旦避雷器动作，在强大的瞬时雷电电流的作用下，接地引下线不合格的连接点立即被烧断，致使瞬时雷电电流不能立即向大地释放，安装的避雷器根本起不到应有的作用。所以，避雷器的接地引下线应采用焊接或螺栓连接。接地引下线选择铜线时，其截面积不应小于16mm2;选择钢线，其截面积不应小于24mm2(相当于铝的等效截面积25mm2)。配电变压器运行单位还应经常对避雷器进行巡视检查，及时发现接地引下线松动、断裂或零部件丢失等问题，并应及早处理。

(5)正、反变换过电压的产生，损坏配电变压器，大部分10kV配电变压器高压侧都装有避雷器，但低压侧未装设避雷器或击穿保险，装设的避雷器或击穿保险未投入等，同时防雷接地与工作接地共用一套接地装置，在这样的配置下，配电变压器很容易产生变换过电压。正变换过电压:当10kV配电变压器低压侧线路遭受雷击时，通过变压器二次绕组的冲击电流产生的感应电动势，将按配电变压器的变压比即25倍作用于高压绕组上，瞬时冲击电压高达200kV，远远超过变压器高压绕组的允许冲击电压75kV，由于配电变压器中性点的绝缘水平较低，很可能发生高压侧绕组绝缘击穿故障。同时，雷电冲击电压通过低压线路侵入用户，也会造成家用电器的损坏。反变换过电压:当配电变压器高压侧遭受雷电时，经过避雷器的雷电电流非常大，在接地装置上产生电压降，这个压降同时作用在低压绕组中性点和低压绕组上，通过电磁感应在高压侧也会产生高电压。星形接线的10kV配电变压器，绝缘水平较低的高压中性点也会出现对绝缘有危险的过电压。因些，在10kV配电变压器的低压侧加装避雷器或击穿保险，既可以有效地保护配电变压器低压侧绕组，同时还能保护高压侧绕组免遭变换过电压影响，这对减少配电变压器事故，提高供电可靠性，具有重要的意义。

5 结语

通过对10kV配电线路单相接地故障和配电变压器雷害原因及防雷措施的分析，让我们了解到要尽量减少或避免这些事故的发生，还有待我们不断总结经验和采取更好的防范措施，才能确保供电的稳定性和可靠性。