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单相接地故障的原因及故障分析
2017-04-19

一、单相接地故障的原因 
1.1单相接地故障检测 
由于某种原因导致10kV配电线路发生单相接地故障后,通过变电站10kV母线上运行的电压互感器,10kV母线绝?#23548;?#23519;装置检测到接地故障并发出接地信号,提示值班员进行处理,经过选线,最终确定发生单相接地故障的相别和配电线路,停运该配电线路(规程规定可以故障运行2小时,但考虑到继续运行?#27426;?#26102;间后可能导致单相接地故障扩大成其它事故,故?#35805;?#20572;运),汇报上级调度,由配电线路的运行维护人员处理故障。 
1.2 单相接地故障发生的原因 
农村10kV配电线路在?#23548;试?#34892;中,通过归纳和总结,发生单相接地故障主要有以下几种原因: 
1)导线断线落地或搭在横担上。 
2)导线在绝缘子中绑扎或固定不牢,脱落到横担或地上。 
3)导线风偏过大,与建筑物距离过近。 
4)变压器高压引下线断线。 
5)配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地。 
6)绝缘子击穿。 
7)线路上的分支熔断器绝缘击穿。 
8)同杆架设导线上层横担的拉带?#27426;?#33073;落,搭在下排导线上。 
9)线路落雷。 
10)树木通道不畅,导致树接触导线。 
11)鸟害。 
12)飘浮物(如塑料布、风筝等) 
13)其它偶然或不明原因 
在以?#29616;?#22810;种原因中,导线断线、绝缘子击穿和树木短接是发生配电线路单相接地故障最主要的原因,对近几年来单相接地故障原因统计,上述三种原因占总故障原因的85%以上。  
二、单相接地故障的危害和影响 
2.1 对变电站设备的危害 
10kV配电线路发生单相接地故障后,变电站10kV母线上的电压互感器检测到零序电流,在开口三角形上产生零序电压,电压互感器铁芯饱和,励磁电流增加,如果长时间运行,将烧毁电压互感器[1]。在?#23548;试?#34892;中,我所近期就发生一次砖厂塑料布因大风落到导线上,使变电站电压互感器烧毁情况,造成设备损坏、大面积停电事故。 
  单相接地故障发生后,也可能产生谐振过电压,产生几倍于正常电压的谐振过电压,危及变电设备的绝缘,?#29616;?#32773;使变电设备绝缘击穿,造成更大事故。 
2.2 对配电设备的危害 
  单相接地故障发生后,可能发生间歇性弧光接地,造成谐振过电压,产生几倍于正常电压的过电压,过电压将进一步使线路上的绝缘子绝缘击穿,造成?#29616;?#30340;短路事故,同时可能烧毁部分配电变压器,使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁,也可能发生电气火灾。 
 2.3 对配电电网的危害 
  ?#29616;?#30340;单相接地故障,可能破坏区域电网?#20302;?#31283;定,造成更大事故。 
 2.4 对人畜危害 
  对于导线落地这一类单相接地故障,如果接地配电线路未停运,对于行人和线路巡视人员(特别是夜间),可能发生人身触电伤亡事故,也可能发生牲畜触电伤亡事故。 
2.5 对供电可靠性的影响 
  发生单相接地故障后,一方面要进行人工选线,对未发生单相接地故障的配电线路要进行停电,中断正常供电,影响供电可靠性,另一方面发生单相接地的配电线路将停运,在查找故障点和消除故障中,不能保障用户正常用电,特别是在庄稼生长期、大风、雨、雪等恶劣气候条件和山区、林区等复杂地区以及夜间,不利于查找和消除故障,将造成长时间、大面积停电,对供电可靠性产生较大影响。 
2.6 对供电量的影响 
  发生单相接地故障后,由于要查找和消除故障,必然要停运发生单相接地故障配电线路,从而将造成长时间、大面积停电,减少供电量。据不完全统计,每年由于配电线路发生的单相接地故障,将少供电十几万度,影响供电企业的供电量指标和经济效益。 
 2.7 对线损的影响 
  发生单相接地故障时,由于配电线路接地相直接或间接?#28304;?#22320;放电,将造成较大的电能损耗,如果按规程规定运行?#27426;?#26102;间(不超过2小时),将造成更大的电能损耗。  
三、防范措施和处理办法 
3.1 防范措施 
  对于配电线路单相接地故障,可以采取以下几?#22336;?#27861;进行预防,以减少单相接地故障发生: 
1)对配电线路定期进行巡视,主要?#24378;?#23548;线与树木、建筑物的距离,电杆顶端是否有鸟窝,导线在绝缘子中的绑扎或固定是否牢固,绝缘子固定螺栓是否松脱,横担、拉带螺栓是否松脱,拉线是否断裂或破股,导线弧?#25925;?#21542;过大或过小等。 
2)对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备定期进行绝缘测试,不合格及?#22791;弧?span class="Apple-converted-space"> 
3)对配电变压器定期进行试验,对不合格的配电变压器进行维修或更?#24359;?span class="Apple-converted-space"> 
4)在农村配电线路上加装分支熔断器,缩小故障?#27573;В?#20943;少停电面积和停电时间,有利于快速查找故障点。 
5)在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子,提高配电网绝缘强度。 
3.2 发生单相接地故障后的处理办法 
  当配电线路发生单相接地后,在上级调?#28909;?#21592;指挥下,运行维护单位应立即组织人员巡视线路,查找故障点,在查找过程中可以采取分片、分段、分支、分设备的“排除法”并与绝缘摇表、蹬杆检查等办法相结合,尽快找到故障点并消除。如果上述办法未查找到故障点,可请求上级调度对故障线路试送电一?#21361;?#22914;成功,则可能是其他不明偶然原因造成,不成功,则用“排除法”继续查找,直到查找到并消除故障为止。 
四、应用性?#38469;?#26032;设备 
4.1小电流接地自动选线装置 
  在变电所加装小电流接地自动选线装置,此装置能够自动选择出发生单相接地故障线路,时间短,准确率高,改变传统人工选线方法,对非故障线路减少不必要的停电,提高供电可靠性,防止故障扩大。目前,已有部分变电站加装了这套装置,取得了良好效果。在?#23548;视?#29992;中,应注意此装置与各配出线间隔上的零序电流互感器配合使用,否则不能发挥任何作用。 
 4.2 单相接地故障检测?#20302;?span class="Apple-converted-space"> 
  在变电所的配出线出口处加装信号源,在配电线路?#32423;恕?#20013;部和各分支处三相导线上加装单相接地故障指示器,指示故障区段。配电线路发生单相接地故障后,根据指示器的颜色变化可快速确定故障?#27573;В?#24555;速查到故障点。目前这一检测?#20302;?#24050;在一些县局应用,能够快速查找故障点,节省时间,提高供电可靠性,增加供电量,取得了较好效果。 
4.3 金属氧化物避雷器 
  在配电线路和变台上采用金属氧化物避雷器代替FS-10阀型避雷器,放电效果好,可以耐多重雷击,绝缘击穿率低,运行稳定。