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浅析配网10kV线路单相接地故障判断及处理
作者:未知 如您是作者,请告知我们
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  【摘要】通过对10kV配电网的事故分析,我们不难知道,其主要故障集中在单相接地。特别是10kV农网线路,地理环境和线路通道较差,在潮湿、多雨天气容易发生单相接地。单相接地故障会造成非故障相相电压的升高,长时间接地运行会造成配电设备的损坏,更严重的是可能造成人身事故,是影响配网线路安全、可靠运行重要因素。造成单相接地的原因有很多,且故障点的查找相对也比较困难,如何减少线路的单相接地故障,提高供电可靠性,一直是配网运行的研究课题。本文结合多年的运行实践,通过对10kV单相接地故障原因、故障特点的分析,指出单相接地对配电设备造成的危害和防范措施,介绍了单相接地的常用查找方法,并对如何通过新技术和新设备的应用来提高单相接地故障的查找效率,减少因故障引起的电量损失等方面进行简单的阐述。

  【关键词】小电流接地;单相接地;处理
  1.引言
  中性点经消弧线圈接地系统、中性点不接地系统,通常称为小电流接地系统,中性点直接接地系统称为大电流接地系统。当小电流接地系统发生了单相接地故障的时候,因为线电压的相位和大小不变,但是仍然对称,所以允许短时间的运行而且不能立即切除故障,一般35kV、10kV的线路只能允许接地运行不能超过2个小时,这个主要是受到了消弧线圈带接地以及电压互感器允许运行时间的限制。制造厂通常规定消弧线圈可以运行2个小时,应该监视消弧线圈的上层油的温度一般不能超过85摄氏度。
  2.单相接地故障的象征
  中性点经过消弧线圈接地系统,而中性点的位移电压表有一定的指示或者指示为相电压值。在电话跟踪补偿的消弧线圈电脑控制显示屏上,有装置采集到的各种参数。如运行档位、补偿电流、系统电容电流、脱谐度、残流、中性点位移电压等。绝缘检查电压指示故障降低或者为零的时候,另两相升高于相电压或者等于线电压,稳定性接地故障的时候,电压表指示不发生摆动;如果指示不停地摆动,就可以为间歇性接地故障,报出预告信号,而对于中性点经消弧线圈接地系统,还有“消弧线圈动作信号”。
  3.10kV线路单相接地故障的查找方法,主要是根据不同的情况采取不同的方法开展
  (1)雷雨天气过后的单相接地故障查找。这种天气情况下常出现的接地故障是由于线路设备绝缘被雷击穿造成,如绝缘子破裂、电缆头或避雷器击穿、变压器或计量箱损坏、导线断线触及杆塔横担或落地等。在这种情况下接地故障查找要针对性开展,先考虑排查比较老旧的线路或者运行时间多年的配变,特别是排查处在线路末端的变压器,因为在雷雨天气时,被雷击的多发生在线路末端。比如今年以来我所的10kV大朗线在雷雨天气情况下发生多起接地故障事件,经查找后证实是在线路末端变压器的高压避雷器受雷击损坏从而发生接地故障。因此在进行故障查找的时候要根据情况采取针对性的措施开缩短故障查找时间。
  (2)大风风暴雨天气后过后的单相接地故障查找。这种天气情况下常出现的接地故障多是由于树木障碍,可能是因为树木在大风后倒在线路上从而引起接地故障。以我所为例,由于地处山区,10kV线路多处于树木生长地方,在日常工作中线路通道内种植的高杆植物,由于青赔问题,树木主人只允许砍伐保护区内的树木,而保护区外的则不允许砍伐,由于有的树木高于线路,在大风天气情况下会被吹倒向线路从而引起跳闸。我所在今年发生的一起10kV线路接地故障,就是有一棵树在大风天气情况下倒向线路导致的。因此在查找线路接地故障时要重点对各条线路有无树木,首先要巡视有树木的线路,在平时运行维护人员要建立线路树木跨越情况汇总,建立档案,做到心中有数。这样会加快查找故障速度。
  (3)外力破坏造成的接地故障。假如天气情况良好,没有响雷没有大风的情况下,所发生的接地故障多为受到外力破坏。包括受到施工车辆触及导线从而导致单相断线,或者小动物导致对地短路。这种情况下,如有目击者多数会打电话来告知供电部门。在查找时应重点针对变压器台架进行查找。
  (4)采用兆欧表摇测线路的对地电阻方法来查找接地故障点。线路接地后,接地相的对地电阻为零。这种方法的原理就是利用的这一点。方法:线路停电后,将线路上的各支线开关断开。在每一段线路上找一处方便的地方,用兆欧表摇测线路的对地电阻,如不为零,则说明该段线路没有接地故障。否则,则说明该段线路存在接地故障。然后将该段线路的配电变压器逐台拉开,再进行测试。如拉开某台配变时,测量显示接地故障消失,则说明故障出在该台配变。消除后就可送电。如配变全部拉完后还没有消失,则说明故障出现在该段线路。可对该段线路再进行巡视。采用此方法可以大大减轻巡线的工作量。并且非常准确。在实际使用中非常方便。说明:本方法适用于10KV线路中性点不接地的运行方式。
  4.线路分段开关在运行中出现问题的改进措施
  (1)合理配置开关提高线路主干线分段能力。分段开关按以下原则进行设置:每5~7个用户设置一个分段开关;分段原则上不超过2km;主干线分段原则不超过4段;长度超过2km的分支线或用户数超过4个的分支线安装分支线开关。
  (2)对于隔离开关触头接触不良发热问题采取以下措施加以防范:在新设备验收中严格把关,仔细检查刀闸调整螺栓是否调整合适,防止刀闸衔接过松、过紧,检查刀闸触头是否接触良好,是否已在隔离开关触头上涂用导电膏;结合线路停电对开关进行检修,对隔离开关触头做重点维护,对隔离触头的螺丝、弹簧应细致检查,弹簧应定期更换,在隔离触头上用凡士林、导电膏涂抹,降低接触电阻等措施加以防范。
  (3)对于所带隔离开关以及断路器与导线连接处发热故障,对铝导线按照国家有关规范要求采用铜铝过渡设备线夹或铜铝过渡板连接。
  (4)对于开关PT、CT、控制器等产品质量问题引起的,一方面从源头上把关,加强设备的到货验收,按要求做好投产前的各项电气试验,杜绝有缺陷的设备挂网;另一方面剖析设备故障原因,总结经验,做好原因分析统计,对重复出现设备质量问题的厂家需逐级向技术管理部门汇报,在供应商评价中及时反映情况。   5.查找处理的方法
  当小电流接地发生单相接地故障的时候,应该汇报到调度,并且把相关的现象做好记录,结合系统操作、运行方式、天气、表计指示、信号等进行情况判断故障。安装有接地故障选线装置的变电站,如果报出母线接地信号,选线的装置显示所有线路没有问题的,而故障点可能在母线以及连接设备上;假如正常投入装置,故障的范围就很容易区分,因此坚持处理时应该注意:报出母线接地的信号,选线装置显示所有的线路没有问题,应该检查母线以及连接的设备、变压器有无异常。一母线报出接地信号,选线的装置显示某一线路接地,应该检查故障线路的站内设备有无问题。如果经过检查,站内设备应该没有问题,就是某一条线路可能发生了故障,而且接地选线的装置失灵,应该用瞬停的方法把故障的线路查清楚。
  6.小电流接地系统单相接地故障时注意的事项
  在对站内的设备进行检查的时候,应该穿着绝缘靴;而接触设备的架构、外壳以及操作的时候,应该戴上绝缘的手套。在接地故障运行的期间,应该对电压互感器的运行状况进行严密地监视,这样可以防止其发热严重进而烧坏,注意判断高压熔断器发没发生熔断现象。而与此同时还应该监视消弧线圈运行的状况,当其发生故障的时候,应该先投入备用的变压器,在变压器停电以后拉开消弧线圈隔离开关,或者先切掉故障的线路,然后拉开消弧线圈的隔离开关,严禁在有接地故障的时候拉合消弧线圈的隔离开关。发现消弧线圈、电压互感器故障或者严重异常,应该把故障线路断开。假如在阴雨天,就应该频繁地瞬间接地,可以把分支多的、绝缘水平不是很高的、经常会发生故障的、不太重要的线路进行停电十到二十分钟。如果经过观察不再有瞬间接地的现象,等到风雨停止以后再试着把电送上,观察故障有没有消失应该表计指示和结合信号情况进行判定,这样可以防止误判断。
  7.结束语
  在日常运行维护工作中我们要做好预防单相接地故障。定期巡视配电线路,观察导线与建筑物、树木的距离,是否绑扎及固定牢固绝缘子中的导线,固定绝缘子的螺栓是否牢固,拉带、横担的螺栓是否出现松脱现象;定期测试避雷器、熔断器、绝缘子的绝缘性能,发现不合格的绝缘设施,要及时更换;定期试验变压器,及时维修与更换不合格的变压器;安装电压等级较高的绝缘子,以提高配电线路的绝缘强度。
  参考文献
  [1]彭文辉.浅谈单相接地故障处理与供电安全[J].石油化工安全技术,2011(03):11-13.
  [2]田宏杰,汪华.小电流接地系统单相接地故障选线的方案研究[J].机电工程技术,2011(01):17-18.

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