摘要：随着经济和电力行业的快速发展，分析小电流接地系统10kV配电网最为常见的单相接地故障，探讨故障的成因、危害以及具体的表现形式，分析优化解决路径，加强技术支持系统应用等，提高故障消除的时效性。
关键词：10kV配电网；单相接地故障；接地故障区域
引言
在发生单相接地故障时10kV配电网需局部停电以便查找消除故障，这将会对生产生活的连续性造成一定的影响。10kV配电网的运行管理人员只有按照分层分析方法进行灵活的技术调整，才能够全面提高电网运行的安全稳定性。
1 10kV配电网单相接地故障
1.1 单相接地故障特征
单相接地故障的发生与天气情况有关，一般来说，晴朗的天气出现单相接地故障的概率较低，而如果降水较为密集、雷电活动频繁、风力超过六级、24小时降雪量超过10mm，则单相接地故障发生的概率将会显著的提高。在小电流接地系统发生单相接地故障时，10kV配电网故障相的对地电压会显著的降低，降低幅度超过70%，非故障相的相电压会升高40%-80%，系统线电压仍然保持对称，线电压有效值依然处于正常供电电压，故障电流值较小，可以给用户继续稳定供电1-2个小时，但随着电网长期非正常运行，如果没有迅速采取事故处理措施，将对用户的正常供电和电力设备造成严重的威胁。如果线路持续保持故障状态，将增加对绝缘薄弱处击穿的可能，进而发展为相间短路，造成事故跳闸，扩大停电范围。
1.2 单相接地故障的原因
不可抗力原因。不可抗力是造成单相接地故障的主要原因之一，在风力超过十级、强对流天气或者其它泥石流、滑坡、洪涝、鸟害等自然灾害影响下，极易发生单相接地故障。受极端雨雪、冰雹或雷电的影响下，易造成由绝缘子单相击穿、导线单相断线、避雷器遭受破坏等设备故障引起的单相接地故障。而在大风天气中，易引起树枝触碰导线、飘浮物挂碰导线，甚至发生树木倾倒压导线、电力杆塔坍塌等线路走廊遭受严重破坏的事件，从而形成单相接地故障。设备原因。10kV配电网中的一些电力设备质量粗糙，使用年限较长，日常运行维护不到位，特别是专变用户设备，缺乏定期巡视维护，运行过程中设备表面堆脏积污、受潮、逐渐的老化，绝缘程度持续降低，易引起单相接地故障。人为因素。大量10kV配电线路位于交通干道或道路沿线，货车车斗的升起、机械设备的施工有可能引起牵扯、触碰、刮断导线，造成单相接地故障的发生。在重大节庆日烟花爆竹的燃放或者由人为因素引发的一些火灾也可能引起电网单相接地故障。除此之外，个人的酒后驾驶而冲撞电力基础设施、偷盗电缆线路等行为都会造成电网被破坏，也可能造成单相接地故障。
1.3 单相接地故障的危害
单相接地故障是一种最为常见的电网故障，在接地故障发生期间，电网可能会出现间歇性弧光接地，产生谐振过电压，造成线路绝缘子被击穿，有可能发生比较严重的短路事故，导致配电变压器等线路电力设备的烧毁。如果同一区域同时发生多起接地事故可能会对电网的稳定运行造成严重的影响，甚至引发大面积停电。一般来说，单相接地故障引起的检修停电为单条线路或分支线，但如无法及时限制故障的发展，停电的规模有可能进一步扩大，影响周边地区的正常生产经营活动，生产企业将面临不可避免的经济损失。而对供电企业来说，单相接地故障造成的停电作业不仅造成电网运行的成本提高，也会影响供电电量及其社会经济效益。对于导线断线等接地故障，甚至可能导致靠近故障区域的人员出现人身触电伤亡事故，造成非常严重的后果。
2 单相接地故障的处理
2.1 预防方式
通过提前预防的方式，可以将故障产生的概率降至最低，实际应用步骤具体如下。
第一，对于所有配电线路，应采取定期巡视的方式进行检查。需要确定导线本身和树木、建筑物之间的距离；电线杆的顶部位置是否存在鸟窝；导线外部的绝缘皮层是否固定牢固；外部螺栓的安装是否出现了松动的情况；拉线是否出现了断裂的情况或者有破股产生；导线位置的弧锤设置情况是否达到预期。第二，工作人员还需要对于配电线路本身的绝缘子、分支熔断路以及避雷器等多个设备展开全面测试，了解其绝缘效果是否达到预期水平。如果出现了不合格的情况，坚决不允许继续使用，必须及时予以替换。第三，对于所有变压器都需要定期展开试验，如果发现有任何变压器的质量未达到规定水平，应当予以维修。如果问题极为严重，很难继续维修，则需要对其进行更换。
2.2 快速精准的故障区间定位
传统故障定位分析方法。在发生单相故障之后需在第一时间进行故障区间的快速精准定位，方便抢修工作的快速处理，提高故障处理运行的效率。传统的故障定位方法主要是通过人工凭经验拉闸、摇绝缘的方式进行故障的查找，但是由于这种方法工作效率非常低下，在查找的过程当中可能会出现人员的伤亡以及财产的进一步损失，甚至发现故障之后，无法及时的回传信息给设备运维部门及电网调控中心，因而这种方法已经逐步被自动化的故障检测替代。小电流接地系统单相故障定位。现代化的快速精准定位方法主要是基于配电自动化、调度自动化等信息技术支持系统以及新兴的大数据、人工智能技术，通过小电流接地选线装置对单相接地线路判定，在电网运行的各个线路分支的出口处设置相关的零序电流测点序号。在单相接地故障发生时，根据各个编号测点通过网络层回传至平台层的相关遥测遥信数据，对发生接地故障区域进行快速有效的定位。
2.3 线路日常巡视
由于在发生单相接地故障时电网还可维持1~2小时的正常供电，因而在接地信号自行复归后也不能认为线路设备完好，应加强安全巡视工作，对于安全隐患进行定点定位，及时发现危险源，通过有效的故障排查，提高电网运行的可靠性。一方面，要通过变电运维人员或人工智能机器人对变电站进行日常巡视，对变电站户内外及一、二次设备进行巡视及检测。在变电站设计之初，就要加强感知层的建立，设置有效的传感器，在巡检的过程当中检查这些温湿度、电压电流传感器的正常工况，获得更为精准的巡检数据；另一方面，在处理单相接地故障抢修作业后还要进行相应的巡视工作，查看周围的电杆及附属设备是否存在松动情况、电力设备外观是否完好、是否存在明显放电情况、故障是否完全消除，经过后期排查之后，才能够代表一次完整的故障抢修工作结束。
3 结语
当10kV配电线路发生了单相接地故障就可能会导致整个配网的运行受到影响，因此有关工作人员就必须要依照实际情况对其单相接地的原因进行重点分析，然后采取相应的措施去处理故障。除此之外还必须要重视日常的维护工作，并能够在出现故障的时候及时做好应急措施，最终降低损失，确保配网运行的安全性。
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