一起10kV配电线路单相接地故障分析与思考

赵航宇 夏泰宝 钟睿 任佳琦 李吴洋

关键词：配电网;单相接地;故障处理

我国配电网大多采用中性点非有效接地方式，发生单相接地时故障电流小、电弧能量低、破坏力弱，只要能够及时有效熄灭电弧，绝大多数单相接地都是可以“自愈”的瞬时性故障。随着配电网绝缘化和电缆化率的提高，配电网单相接地故障占比逐渐降低。某市供电公司城区配电网运行现状表明，城区配电网发生单相接地故障在配电网故障总数中占比约30%，远低于一些文献中所述的70%。即便如此，由于配电网中性点非有效接地方式，发生单相接地时各个电流采集点的故障电流都没有明显的变化，各电压采集点采集的故障电压都呈一致性变化，这使得很难对故障点进行准确定位，故障查找起来也比较困难，单相接地仍然是困扰配网运行人员的一大难题。

1一起10kV线路单相接地故障基本情况

1.1故障概述与天气情况

2020年1月3日12时34分，某市110kV开发区变10千伏Ⅱ段母线c相接地，母线电压为：A相10.27kV、B相10.26kV、c相O.06kV。接地选线装置判定10kV开汕148线接地，拉开开汕148开关后电压恢复正常。12时48分，运维人员开始对开汕148线进行查线。14时32分，发现6#杆通世纪紫薇苑小区临时电用户内部电缆被挖断，拉开6#杆开关将其隔离。15时02分，故障处理结束。故障时，该地区天气晴，温度6℃～3℃，西北风3级。

1.2故障线路基本状况

10千伏开汕148线为4分段3联络线路，投运于2007年6月12日，线路总长为8.34km，其中架空线路长3.67km，电缆线路长4.67km，主要架空导线型号为JKLYJ-240绝缘导线，主要电缆型号为YJV22-3。400。线路有自动化柱开6台，接有公变19台，专变11台，总容量16220kVA，带供香格里拉、城市之星、金鼎名府等用户，线路简图如图1所示。

2故障处理过程与停电时户数分析

2.1故障处理过程

12时32分，接地选线装置报开汕148线接地，供电服务指挥中心即开始通知该线路上重要用户。

12时47分，拉开开汕148开关，110kV西南区变母线低压侧电压恢复正常。

12时48分，线路运维单位接到配调通知，立即组织人员进行巡查。

13时40分，2杆开关之前线路和设备查无异常，拉开2#杆开关，合上开汕148开关，母线电压正常。

13时51分，2#杆与14#杆之间线路和设备查无异常，拉开14#杆开关，合上2#杆开关，发现c相接地，立即又拉开2#杆开关。

14时02分，合上24#杆联络开关，将14#杆以后负荷转移至lOkV富金955线上。

14时32分，运维人员发现6#杆用户（世纪紫薇苑小区临时用电）内部电缆被钻头钻破，导致电缆单相绝缘破损。随即运维人员拉开6杆开关，合上2#杆开关，母线电压正常，故障点确定为6#杆用户内部。故障现场照片如图2所示。

14时58分，合上14杆开关（合环）。

15时02分，拉开24杆开关（解环），故障处理结束。6#杆用户内部故障由营销部通知用户自行处理，故障修复后履行送电申请手续。

2.2停电时户数分析

停电时户数是一项非常重要的可靠性指标，计算方法为停电时间乘以停电用户数，通常以一台10kV变压器作为一户，单位为：时·户。

本次故障共计停电时户数34.9，其中故障查找阶段28.7，故障修复阶段0（用户自行修复），故障恢复阶段6.2。按执行班组分：配电运检班34.9时户数，带电作业O时户数，抢修单位0时户数，变电运维及调控0时户数。停电时户数具体计算流程如表1所示。

3关于故障的几点思考

3.1配电网单相接地故障的预防措施

（1）对于电缆线路，外力破坏导致电缆单相绝缘损坏是导致单相接地最主要的因素。因此，要加强防外破管控，确保电缆通道不被破坏。一是对配网工程和用户内部工程的施工质量严格验收，本起故障就暴露出用户内部存在电缆排管混凝土包封厚度明显不足，电缆通道上方无电缆标示桩等问题。二是加强宣传，让潜在外破者明白一旦造成外破可能对自己带来的危险，产生敬畏心里。三是加大追责力度，发生一起，追查一起，严肃考核，如用户内部外破，不整改到位不送电。

（2）对于架空线路，异物碰线和绝缘下降是造成接地的主要原因。一是要加强线路巡视与通道清理。巡视的重点是线路与建筑、树木之间安全距离是否足够，横担、杆顶等部位是否有鸟巢或异物，绝缘子上导线绑扎是否牢固，以及导线垂弧是否合理。发现缺陷，要及时处理，为配电线路提供一个安全畅通的运行条件。二是对线路绝缘子定期检测，同时还要确定避雷器以及分支熔断器等设施的绝缘性能，将存在的隐患及时消除，确保线路运行安全性与可靠性。三是老旧线路定期检修，对于故障率高的老旧线路，需要对其进行改造，包括选择耐压等级较高的绝缘子代替老旧绝缘子，搭配应用金属氧化物避雷器，必要时还可以加装熔断器和分支断路器，来提高线路运行保障。

3.2接地故障快速查找方法

（1）运维人员应熟知线路运行状态，了解线路上有哪些外破风险点。一旦发生单相接地，运维人员首先对存在外破风险的线路进行查找。如果主线路查无异常，则要重点关注线路上有无施工工地临时用电，如有则因优先对这些用户进行巡视排查。

（2）加快信息传递。用户内部发生单相接地故障，一般都是有具体原因的或者会产生爆炸等现象，用户知道后一般都会打电话寻求供电公司的帮助。这些信息對配电运检人员开展故障排除有极大的帮助，因此要加强公司内部信息传递，及时将这些信息传递到具体运检人员。

（3）积极使用新技术和新设备。一是积极推广具备接地故障识别功能的分段开关和用户分界开关，通过站内站外采集信息联合进行接地选线和选段。二是采用高精度故障指示器，探索高精度故障指示器在识别接地故障上的应用。三是推进外加信号接地故障识别仪器的应用，在锁定故障线路后快速利用仪器定位故障点，加快故障查找进度。

4结语

配电线路单相接地故障是长期困扰运维人员的一个难题。由于配电网中性点大多采用不接地或经消弧线圈接地方式，且接地时经常伴有电弧，使得单相接地故障的定位和处理尤为复杂，故障查找时间也远高于相问短路故障。本文针对一起具体10kV配电网单相接地故障，给出某市供电公司目前处理配电网单相接地故障的常规流程和做法，并从单相接地故障预防和快速处理两个方面提出了几点思考。