云南电网有限责任公司楚雄供电局 云南楚雄 675000
摘要：文章重点分析了10kV单相接地故障的特征，在此基础上讲解了负荷侧单相接地的危害，最后讲解了单相接地的查找方法和有效的防范措施，望能为有关人员提供到一定的帮助和参考。
关键词：小电流接地；单相接地；处理
1、前言
近年来，我国经济的快速发展，同时也促进了电力行业的发展。在电力系统生产的过程中，为能有效确保到供电的安全稳定性、降低企业的投入成本就应当对配电网中单相接地中存在的故障展开分析和研究，寻找出科学合理的解决措施。
2、单相接地故障的象征
在实际运行中，10kV配网线路单相接地故障约为10kV接地故障的五分之四左右。10kV线路为属于中性点不接地系统，单相接地故障可分为电源侧单相接地和负荷侧单相接地。
2.1电源侧单相接地
电源侧单相接地又可分为金属性接地和非金属性接地。金属性接地指故障相直接接地，故障相与大地同电位，非故障相Up（相）升至UL（线）；非金属性接地是指故障相非直接接地，如通过高阻接地等，故障相电压降低但与大地仍有电位差，而非故障相Up（相）有所升高。单相接地故障发生后，配网网络的线电压仍保持对称状态，一般可持续运行一两个小时。
2.2负荷侧单相接地
当10kV线路在断线负荷侧接地时，线路三相对地绝缘从电源侧看是良好的，系统的电压基本无变化。断线相的电流值稍稍降低，但它几乎不影响总电流，因此很容易被认为是三相负载变化，不可能从变电站的电压和电流变化中反映出故障。但此故障还是存在事故安全隐患的。
3、负荷侧单相接地分析
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图1线路负荷端接地示意图
由图1可知，电源输出三相对称线电压，我们虚拟1个三相对称星型接线电源等效。电源母线上接有三相PT，其中性点接地，在电源正常运行时，虚拟等效的三相对称星型接线电源中性点N，与PT中性点同电位，从而N对地电位为零，故障系统等效电路图如图2。
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图2故障系统等效电路图
图中ZA、ZB是转换到负载变压器高压侧的相应阻抗，它们等于变压器的短路阻抗和负载阻抗之和。当变压器空载时，其阻抗等于变压器的励磁阻抗，此时为最大值。为简化计算，令ZA＝ZB＝Z；如果C相断线，则Zc≠Z。
设负荷变压器中性点电位为Un，当接地点d的接地阻抗无穷大（线路d点悬空）时，则负荷变压器中性点n对地电位Un为：
图3 故障点后端变压器电压向量图
图3为故障点以后负载变压器电压相量图，N点为0电位，接地点d的接地电位Ud的最小值和最大值分别位于n点和N点。可以看出，当系统在负荷端接地时，由于存在接地过渡电阻，接地点的接地电位最高可以达到2.89 kV，仍然是潜在的安全事故。
4、10kV线路单相接地故障的查找方法
4.1雷雨天气过后的单相接地故障查找
雷雨天气常见的接地故障是由线路使用的设备绝缘子的雷电引起的，例如绝缘子破损，高压电缆头或绝缘子穿透，损坏的箱式变压器或精确的计量箱，导体塔架的水平臂或着陆在线路上。发生这种现象时，应有针对性地迅速发现接地故障问题。首先，必须考虑旧线路或配电变压器已经连续运行了很长时间。特别要检查线路末端的配电变压器。
4.2大风暴雨天气后过后的单相接地故障查找
在这种天气中大多数接地故障是由高大树木的主要障碍引起的。这是因为吹风后树木掉在线上。由于有些树木比干线高，在恶劣天气，它们会被风吹到干线，造成接地故障。当寻找线路接地故障时，应该注意彼此之间是否有树。其次，检查高大树木的地区。在正常情况下，运维人员应逐步建立线路状况统计表，以加快查找速度。
4.3外力破坏造成的接地故障
在没有雷电或强风的情况下，发生的大多数接地故障问题都将受到外力的破坏。在项目进行期间由于车辆碰线，或小动物接地造成。在这种情况下，如果有现场见证人，他们将会通知供电单位，以尽快隔绝故障。
4.4采用绝缘遥测法来查找故障点
线路金属性接地相的接地电阻为零。在线路分段的两侧分别用万用表或兆欧表遥测绝缘电阻值，比较遥测点两侧绝缘电阻值，较低的一侧为故障段。这种方法适用于10kV线路中性点不接地的运行模式，同时便于总体掌握线路绝缘情况。
5、新技术新设备推广使用
5.1加装小电流接地选线装置
在变电站加装小电流接地选线装置。当线路发生电源侧接地故障时，小电流选线装置可自动选择故障线路并切除，用间短、准确率高，优化传统人工选线方法，大大提高工作效率和线路供电可靠性。目前我局已有部分变电站加装了小电流接地选线装置，取得了良好效果。
5.2加装故障指示器
故障指示器安装在线路的起始、中间和各分支处三相导线上。当线路接地或短路时，该装置能快速指示故障点所在区段或分支。目前，该装置已在部分线路上投入使用，可以快速发现故障点，及时发现隐患。
5.3采用氧化锌避雷器
用氧化锌避雷器代替配电网线路和台变上的老式避雷器，可以限制雷电过电压，抵抗多次雷击，绝缘击穿率低，运行稳定，效果良好。
6接地故障预防措施
1、加强线路改造，严把控制设计与施工质量，改造旧线路，更换不合格导线、附件。
2、加强线路运行维护管理，严格按规定定期检查线路，有计划地进行特巡、夜巡。在线路故障检查过程中，必须仔细找出故障并及时排除，以防止重复跳闸。
3、加强线路、设备的维修保养，定期按有关规定对设备进行检测，及时处理设备缺陷，提高运行水平。
4、针对外力破坏防范措施，可以对居民进行用电安全和用电维护的宣传。例如，我们可以通过发布一些电力设施保护文件并进行相关知识的宣传来提高我们的维护素质和责任感。
5、针对小动物等外部因素造成的部分配电网线路接地故障，可以对相应的变压器的两个侧桩头和跌落保险以及相应的避雷器装上绝缘防护罩。该技术措施可以有效避免外部配电网线接地故障的发生。
7、结束语
由于配网线路十分复杂，加之诱发配网线路接地故障的原因很多，使得在故障发生后造成的危害很多。但是，随着经济和科技的发展与进步，在通过对导致配网线路接地故障发生原因的分析和探讨，在较大程度上减少了配网线路接地故障的发生，提供了更加安全、稳定、可靠的供电环境，增强了供电的质量和能力，实现了较高的经济效益和社会效益，实现电网行业的持续发展。
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