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浅谈10kV接地故障的判断与处理

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：张少斌

[导读] 摘要：目前，人们对10kV配电系统运行质量的要求有所提高，如果发生接地故障工作人员应该及时进行定位、处理，减少停电带来的经济损失。

        （国网河北省电力有限公司涞源县供电分公司河北保定 074300）
        摘要：目前，人们对10kV配电系统运行质量的要求有所提高，如果发生接地故障工作人员应该及时进行定位、处理，减少停电带来的经济损失。对此，笔者对10kV配电线路接地故障及其原因进行分析，并阐述当前10kV配电线路接地故障快速定位方法、选择方式，以期为相关人员提供参考，实现对10kV配电线路接地故障的准确定位，提高10kV配电系统运行的稳定性。
        关键词：10KV线路；接地故障；故障判断与处理
        1 10kv配电线路接地故障的原因
        1.1外力因素
        大部分10kv的配电线路都是针对用户而建立的，并且电线交叉搭接的现象比较普遍，线路运行的环境也比较恶劣，种种的外力因素导致了配电网发生接地故障，其中主要包括了：
        （1）大部分的10kv电线架都沿着公路或者马路而建立，由于公路上的交通流量比较大，并且会时常发生一些交通事故，这就导致了电线杆会经常被车撞歪、撞断等，这些情况都并不少见。
        （2）由于城市化建设的脚步在不断加快，就会经常开展市政道路工程以及基建工程等，这些都需要对地面进行开挖，而地底下埋设了很多的电线电缆，施工人员在开挖的过程中一不小心就会挖断电缆。
        （3）电缆大多是有铜线制成，而铜这一种材料有着较高的价值，因此一些不法分子会冒着生命危险去盗取电缆从而获取利益，从而影响了电力的正常供应。
        （4）电线杆不但设置在公路和马路上，还会设置在一些公园中，而公园中时常会有人放风筝，这就会导致风筝悬挂在电线上。除此以外，一些电线杆比较靠近居民楼，居民楼中时常会飘来一些塑料袋、衣服等，这些都有可能会悬挂在电线中，从而影响到电力电缆接地。
        1.2自然灾害
        大部分10kv电线杆的布置都比较广泛，并且布置的地方都比较空旷，因此每当遇到雷雨天气，电线杆都会容易受到雷电的击打，从而出现绝缘体被击破以及导线被击断、避雷器爆裂等现象。除此以外，还有一些其他的自然灾害也会对线路接地造成影响，例如：台风、龙卷风以及地震等，这些自然灾害都会导致电线杆出现坍塌或者倾斜的情况。
        1.3树障
        大部分的群众都没有意识到清理树障工作的重要性，对于供电单位定期开展的清理树障工作百般阻挠，从而阻碍了清理树障工作的顺利开展，这就导致了一些线路出现了问题得不到及时的处理，一旦遇到台风或者暴风雨等情况，从而使得电线出现断裂或者树枝折断搭在电线上，这种情况都会影响到电缆接地的正常运行。
        1.4配电设备因素
        当前我国的配电设备还存在一些问题，例如配电变压器的引下线出现断裂而不及时修复，配电变压器高压绕组单相绝缘被击穿或者接地也没有得到及时的处理，现有的产气式高压柜大部分都有着一定的“历史”，使用时间过长出现老化的情况，并且五防的功能不齐全等，这些配电设备已经无法支配当前的用电量。
        2 接地故障现象的判断
        接地故障发生后，母线电压发生变化，根据电压变化等参数判断接地故障类型。以下总结了一些故障现象，以判断故障类型。
        （1）单相完全接地：将单相电压降到0，将两相电压提高到线路电压。可以判断0电压的相位是接地相位。
        （2）单相不完全接地：一相电压降低但不为0，另一相电压升高但不相等。一相电压可以略高于线电压，可以判断降压相位为接地相位。

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        （3）间歇性接地：前后三相电压变化，接地相电压升高或降低，非故障相电压升高或降低，有时正常。
        （4）单相断线：一相电压增加时，不超过该相电压的1.5倍;当两相电压减小且相等时，两相电压大于或等于相电压的0.866倍。可以判断电压上升相为断开相。
        （5）两相断线：一相电压下降，但不为0，另一相电压上升，且相等，但不超过线路电压。电压上升相可以判断为断开相。
        （6）基频谐振：单相电压下降，两相电压上升，线路电压过高。
        （7）分频谐振：三相电压同时升高。
        （8）PT断线：①高压保险熔断：熔融相的电压降低但小于0，其他两相的电压没有变化。
        ②低压熔丝断：熔丝相电压降为0，其余两相保持不变。
        3 接地故障的处理方法
        从以上分析可以看出，接地故障是日常生活中非常常见的一种故障类型，可能会对人员和设备的安全造成威胁。因此，有必要及时、有效、合理地处理接地故障[1]。
        当10kV母线发生接地故障时，一般情况下，10kV母线按接地漏电测试顺序表的原则进行处理。即根据接地漏电测试顺序表，按顺序进行10kV线路的漏电测试，切除一条并送回一条，直到发现故障线路为止。当一个电路的母线电压被切断并恢复正常时，这个电路就是一个故障电路。为了减少停电范围和电源故障对用户的影响，电源站（或客户服务）和巡逻检查泄漏试验前应通知所有客户，以减少停电的影响。
        采用该方法的优点是可以根据供电站所反映的线路情况和线路的检测情况进行漏电试验，在一定程度上减少了非故障线路误切的可能性，减少了故障线路的顺序，缩小了故障范围。缺点是如果断线，断线会掉到地上，此时，如果线路未通电，可能危及附近行人的人身安全，甚至造成人身伤;此外，如果两条或两条以上的10kV线路同时接地，这种方法无法确定故障线路。必须重新检测泄漏电流，即切断母线上的出口开关（逐行），直到接地信号消失。然后通过逐个检查发现两条或多条接地线。当一次发出10kV母线接地信号时，线路为故障线路。显然，这种做法增加了泄漏试验的时间，延长了确定故障线路的时间，影响了快速响应。
        近年来，我国多条供电线路因触电事故造成人员伤亡，许多电网单位已开始实施架空配电线路预防断网专项工作计划，明确减少断网10kV接地时间是防止断线人身伤害事故发生的重要保障。接地故障时，应根据选线结果和接地泄漏试验顺序表，立即进行泄漏试验，以减少接地时间，防止因断开而对人身安全造成损害。当10kV母线有接地信号时，配电应按接地试漏顺序表逐一切断10kV线路，找到故障线路后将切断的非故障线路送至电源;在确定故障电路之前，切断电路不会传输电源。当10kV线路被切断时，母线接地信号消失，可判断为故障线路。然后，再逐一切断无故障线路进行电力输送。
        采用该方法进行漏电试验的优点是：减少了断线造成人身伤亡的发生，减少了接地运行时间，减少了对线路设备绝缘的影响。这种漏电测试方法消除了所有可能的故障，因此，同时识别两条或多条接地线路的故障，然后逐个进行测试和发送是有效的。缺点是：增加了线路停电的频率，使受影响的用户数量增加，虽然停电时间较短。故障线路确定后，可采用断开各支路开关，分步进行试验传输的方法，缩小故障搜索范围，确定故障点。如有必要，可通过遥测绝缘来确定故障点。
        结语
        10kv线路接地出现故障不但影响到供电企业的经济效益，还会影响到人们的正常生活和工作。为此，应该针对故障发生的原因做出分析，并且制定出相对于的解决方案，从而提高供电体系的安全性与可靠性，提高人们对供电企业的信心。
        参考文献
        [1]郭传亮.配电线路故障定位技术及其在10kV电网中的运用初探[J].电子世界，2019（3）：168，170.
        [2]张少保，詹欣圳，陈全民.配电线路故障定位技术及其在10kV电网中的应用[J].山东工业技术，2016（20）：167.