农村10kV配电线路单相接地故障

仇静平

【摘 要】在当前农村经济社会发展环境中，10kV配电线路的关键应用价值不言而喻，如何通过科学合理的方法与策略，全面防范与控制其单相接地故障问题，备受业内关注。基于此，本文首先介绍了单相接地故障危害等特点，分析了10kV配电线路单相接地故障常见原因，并结合相关实践经验，分别从串接消弧线圈并接地等多个角度与方面，提出了农村10kV配电线路单相接地故障的应对策略，阐述了个人对此的几点认知，望有助于农村10kV配电线路单相接地故障处理实践。

【关键词】农村电网;10kV配电线路;单相接地;故障处理

引言：

随着农村经济社会事业的快速发展，10kV配电线路的实际应用价值愈发凸显，使其单相接地故障问题面临着崭新的发展环境。当前形势下，必须精准把握农村10kV配电线路单相接地故障问题的诱发原因，综合运用精细化管理理念，控制单相接地故障问题的发生率。本文就此展开了探讨。

1.单相接地故障简述

农业产业是经济社会的基础性产业，农村10kV配电线路是保证农业事业正常稳定高效推进实施的关键性载体，可在极大程度上满足农村经济社会发展对电力能源产生的迫切需求。近年来，国家相关部门高度重视农村10kV配电线路建设与运维，在配电线路建设标准化、故障排除规范化、10kV配电线路运行效果评价系统化等方面制定并实施了一系列重大方针政策，为新时期有效方法缓解包括单项接地故障等在内的诸多线路故障问题提供了基本遵循与技术参照，在提高农村10kV配电线路运行稳定性领域取得了令人瞩目的现实成就。同时，广大电力工程技术单位同样在创新单相接地故障处理模式，优化单相接地故障处理流程等方面进行了积极探索，完善了绝缘监测装置的实际效能，效果显著[1]。尽管如此，受单相接地方法等主客观要素的影响，当前农村10kV配电线路单相接地故障处理中依旧存在诸多短板，单相接地所造成的衍生危害依旧不容忽视，需要给予高度重视，促进农村10kV配电线路的长期高效稳定运行。

當农村10kV配电线路发生单相接地故障时，对目前常见的中性点不接地系统来说，接地相电压趋近零，另外两相电压升高，成为倍相电压，但线电压与相位差不变，线路上的用电设备可以保持正常工作，一般允许故障运行2h，如果长时间运行就可能引起短路。现在35kV变电站都装有绝缘监测装置，一旦发现线路接地会立即通知供电所巡视线路排除故障。还有就是故障点会出现间歇性或是稳定性电弧，前者会使线路中出现振荡回路，产生间歇性过电压，要么导致线路短路，要么导致线路中的设备如避雷器、跌落式熔断器、绝缘子等损毁。后者则可能引发线路短路或烧毁设备。

2.单相接地检测方法

正常运行时，三相电压对称，每相都有一个超前对应相电压的电容电流流入大地，对地电容电流之和为0。若A相发生单相接地，则其对地电压变为0，对地电容被短接，电容电流也变为0。非故障相对地电压变为该相对A相的线电压，即幅值升高倍。同时，故障线路零序电流等于系统中所有非故障原件（不包括故障线路本身）对地电容电流总和，方向由线路侧流向母线。若中性点经消弧线圈接地，则故障点电流增加一个电感分量，流经故障点的电流则变为全系统对地电容电流和该电感电流的相量和。

2.1故障排除法

这种方法需要工作人员通过分组对线路进行分段故障排除工作，包括线路所处的环境和运行状况，进一步确定接地故障的位置，从而初步判断排除可能的接触点，然后直接到现场进行检查。

2.2推拉法

该方法是工作人员首先将线路进行合理分割，之后利用段路进行切换操作，记录实际状况，根据切换操作方式确定故障线路，进一步缩小范围，将故障位置能够确定在一个小区间内，并判断通过切断运行线路分段点，实时与变电所通信，了解运行前后接地是否消失，从而确定接地位置范围。这种方法能够准确的找出故障点，但电网设计只允许单相接地故障运行时间在2小时以内，如果故障地的电网覆盖范围广，线路零散，分支太多，工作人员经验不足，变电站可能会在故障点出现之前停机，造成线路检查困难，延长停电时间。

3.10kV配电线路单相接地故障常见原因分析

3.1自然因素

在广袤的农村地区，10kV配电线路长期处于暴露的自然环境中，受暴风雨、强对流等恶劣自然天气的影响较为深刻，成为诱发单相接地故障的主要原因。自然因素对农村10kV配电线路的作用是直接的，人为方面对此的可控性相对无力，在某种意义上存在较大潜在隐患，为防止单项接地故障，必须综合施策，最大限度上消解自然因素危害，确保农村10kV配电线路稳定性。

3.2单线的布置结构不合理

在部分情况下，农村10kV配电线路导线周边会存在诸多不同类型的障碍物，无论障碍物处于何种状态，均会在特定外力条件的作用下产生空间位移，对配电线路造成影响。在此种背景下，单线布置结构设置的科学性与否，便成为决定单相接地故障是否发生的重要因素[2]。

3.3施工因素

建设施工环节是农村10kV配电线路形成体系的关键环节。为满足农村经济社会发展需求，农村10kV配电线路在建设施工中具有较为严格的施工技术要求。纵观当前10kV配电线路施工实际，普遍存在着施工技术控制不严格，所采取的施工技术方法与所制定形成的施工技术方案随意性较强，为线路连接等埋下隐患，久而久之导致单相接地故障。

3.4设备因素

农村10kV配电线路是一个复杂而整体的系统，其中包括诸多类型的电力设备，这些不同类型的电力设备在配电线路体系中发挥着不同的效用，所起到的运行稳控作用差异显著。实践表明，部分电力设备性能指标不良，荷载能力等存在缺陷，难以满足农村配电需求，加之自然老化等原因，巡检故障排查不全面，形成单相接地故障[3]。

4.农村10kV配电线路单相接地故障的应对方法

4.1串接消弧线圈并接地，加强配电线路绝缘密封

为有效克服农村10kV配电线路单相接地故障问题，必须串接消弧线圈并接地，将潜在的单相接地故障问题消灭在萌芽状态，提高农网电力线路的运行稳定性。消弧线圈在单相接地故障应对中发挥着关键性作用，其实际上是带有感性线圈的负载，当线圈上加载零序电压时，感性线圈产生与对地电流电位相反的电流，可有效化解单相故障接地处产生的电流，起到预防接地故障的效果。同时，应加强配电线路绝缘密封，防范可能出现的短路故障问题，切断因线路受潮等原因诱发的单相接地故障。部分情况下，相对潮湿的水汽将会在农村10kV配电线路的部分区域集聚，致使线路头部脱离，对此则应在特定位置加设密封层，提高线路的绝缘密封效果[4]。

4.2加强对配电线路的巡检，积极应用新技术设备

要在相关技术标准与规范范围内，组织专业精干力量，对农村10kV配电线路进行动态化巡检，及时排查分析配电线路可能存在的单相接地故障隐患，对附着于配电线路表层的杂物进行彻底清除，并有效控制配电线路导线与周边障碍物之间的距离，防止近距离接连。要注重检查导线的绑扎效果，绝缘子的螺栓固定效果等，构建动态化的配电线路单相接地故障安全保障。现代科学技术的快速发展，为农村10kV配电线路的稳定运行提供了更为丰富的新技术与新设备，使技术人员在单相接地故障处理工具与方法选择方面更具灵活性，使得传统模式下难以完成的单相接地故障处理任务更具可操作性，因此应积极引进先进新技术设备，选用小电流装置，应用检测系统及金属氧化物避雷器等，及时对绝缘子、电压互感器等设备进行升级改造。

4.3采用科学规范的技术方法处理单相接地故障

当农村10kV配电线路发生单相接地故障时，应准确搜集与辨识其电压差值信号，快速界定导致单相接地故障的诱发原因，制定切实可行的故障处理方案，提高故障处理效率。在农村10kV配电线路单相接地故障处理中，应注重强化技术人员的专业素养，综合运用专业理论知识及实践经验，在经验判断法和推送判断法等方法的支持下，结合配电线路质量、历史故障问题等客观情况，按照特定原则，对单相接地故障的发生点位进行核定。在单相接地故障处理完成后，应形成相应的总结记录，为后期故障查找效率的提升提供参考[5]。

4.4利用分段方式縮小故障排查范围

在10kV配电线路单相接地故障问题处理中，可采用分段式方式对故障的发生范围进行排查分析，精准掌握诱发线路故障的具体点位。在此过程中，应对线路分段点上的隔离开关进行特定操控，通过开断操作等方法，搜集相应的反馈信号，根据反馈信号的形态判断10kV配电线路单相接地故障的具体发生点位。部分情况下10kV配电线路的运行距离较长，且所处环境相对复杂，通过运用分段式故障排查方法，可大大提高故障排查效率，帮助电力工程技术人员在更短的时间内完成故障排查任务。

5.结语

综上所述，受故障模式、线路体系以及客观环境等方面要素的影响，当前农村10kV配电线路单相接地故障问题处理中依旧存在诸多薄弱环节，不利于满足农村经济社会发展对电力能源产生的强烈需求。因此，电力工程技术人员应该从农村10kV配电线路的实际运行环境出发，遵循单相接地故障问题处理的基本原理与规律，创新方式方法，强化单相接地故障源头纠错，为提高农村10kV配电线路运行稳定性贡献力量。

参考文献：

[1]宋路娜，邹慧青，张举冰，等.小电流接地系统单相接地故障定位的双频信号注入信号源的设计[J].自动化与仪器仪表，2017（11）：238-239.

[2]王厚照，宋翠梅，李东.关于新环境下低压配电线路单相接地故障原因分析和快速查找法[J].电信工程技术与标准化（下旬刊），2019，10：116-118.

[3]詹文润，赵在瑾，邱宝思，等.10kV配电线路单相接地故障分析与故障查找方法研究——研究方向与范例[J].数字通信世界（信息科学），2018，28（12）：1589-1602.

[4]骆祖江，张月萍，刘金峰.农村电网10KV配电线路单相接地故障原因与对策分析[J].电子技术与软件工程，2018（07）：181-182，188.

[5]李志雪，刘娟琪，张勇英.供电公司电力调度员10kV电力系统单相接地故障排查方法探析[J].中国通信学会，2017（23）：166-166.

（作者单位：国网冀北承德县供电公司甲山供电所）