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10kv配电线路单相接地故障分析与处理方法


2017-04-28 10:42   点击:40
                            单相接地,是电力系统发生概率最大的故障之一。笔者日常接触较多的是35 kV变电站10 kV配电线路,现结合工作中遇到的单相接地及分析处理情况进行分析探讨,以供参考。
    1.单相接地故障的原因
    根据电网布置的结构和地域环境的差别,10 kV线路发生单相接地故障的原因大致可以分为以下几类:①导线断线落地或搭接在横担上,同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落,搭在下排导线上;②导线因风力过大,又与建筑物或树木距离过近发生碰线;③配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地,配电变压器上的10 kV避雷器或熔断器绝缘被击穿,线路上绝缘子或分支熔断器绝缘击穿;④线路遭遇雷击;⑤鸟害;⑥配电变压器高压引下线断线;⑦导线上落挂飘浮物(如塑料布、树枝等);⑧其他偶然事件或原因。
    2.单相接地故障的危害
    (1)对设备的危害。单相接地故障,变电站10 kV母线上的电压互感器在开口三角形上产生零序电压,运行时间过长,会导致电压互感器损坏。故障还可能引起谐振过电压,对设备绝缘产生危害,绝缘被击穿后发生短路事故,造成变压器烧毁,进而诱发电气火灾事故。
    (2)对人身的危害。出现导线落地的单相接地故障,配电线路如果持续运行,则会造成近距离的行人,特别是线路夜巡人员发生跨步电压造成的电击伤人事故。
    (3)对供电可靠性的影响。排查故障和维修线路,需要对线路进行停电,这对供电企业来说,会直接影响其供电可靠性,特别是在农作物收割期,大风、雨、雪、夜间等恶劣情况下,以及山区、林区等复杂地形情况下,不利于查找和消除故障,会造成更长时间的停电,对供电可靠性有较大影响。
    (4)对电能量的影响。单相接地故障会产生大量的大地放电现象,是一种直接的电能损耗,如根据相关规定,配电线路接地运行(不能超过)2h,就会造成大量的电能损失。
    3.真假单相接地故障的判断
    (1)电压互感器一相高压熔断器熔断不是接地故障。电压互感器高压熔断器熔断后,同样会发出接地告警信号。此时,变电运行人员可通过经验进行判断,如发生高压熔断器一相熔断时,熔断相电压降低,另两相电压不会升高,线电压会降低,这与单相接地故障的特征不同。
    (2)电压互感器中性点接地没有接好不是接地故障。电压互感器中性点接地没有接好,造成中性点电位漂移,导致三相对地电压失去平衡。这种情况在电压互感器投运时容易出现,通过检查端子箱或控制屏可以排除。
    4.判断单相接地故障的方法和处理
      (1)利用小电流接地自动选线装置。变电站安装小电流接地自动选线装置,可以根据故障时的电压、电流信号对各条线路进行甄别,选出故障线路供运行人员参考。但在实际变电站接地选线应用中,会出现少量选线不准确的情况,此时我们应该更加注重选线装置和各个线路的零序电流互感器配合问题。
    (2)利用单相接地故障检测装置。随着技术的进步,为了减少接地故障的危害,在某些配电系统中,变电站配出线路开始使用信号源,位置分布分别在配电线路的开始处、中间以及末端处,指示器能够明确地指示故障的实际发生位置,方便检修人员更加迅速地处理故障。
    (3)故障后的处理。发生单相接地后,运行人员应做好记录,报告当值调度和有关负责人员,并按当值调度员的命令寻找接地故障。根据判断信号和故障特点,断开某条线路的断路器,接地现象消失,便可判断它为故障线路。找出正确的故障线路后,调度员通知检修人员查找故障点,消除缺陷。
    5.接地故障的预防
    (1)严格按照周期巡视线路。巡视中重点检查导线与树木、建筑物的距离,杆塔是否有鸟窝,导线绑扎是否牢固,绝缘子固定螺栓是否松脱,横担、拉线螺栓是否松脱,拉线是否断裂或破股,导线弧垂是否过大或过小等。
    (2)定期试验。线路上的绝缘子、熔断器、避雷器等设备应定期进行试验,试验不合格的坚决不用,立即更换。
    (3)重要设备定期检查。对配电变压器等重要设备定期进行检查,不符合运行要求的应及时进行维修或更换。
    (4)分支线路上加装断路器。此项措施可以在故障时缩小故障范围,减少停电面积和时间,也有利于快速查找故障点。

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