配网单相接地故障及电线抢修案例分析

配网单相接地故障及电线抢修案例分析

王文俊

关键词：配电线路；单相接地；故障

1配网单相接地故障概述

1.1配网单相接地故障原因

在配网中，单相接地故障属于一种常见故障。同场，单项接地故障主要分为两种，即：一种是间隙性接地，下大雨风刮树枝、竹子碰线，风雨停后自然消失。另一种就是永久性接地，例如断线落地，瓷瓶炸裂、避雷器击穿等。永久性接地也分为金属性接地和过渡电阻接地。

导致配网在运行中，出现单项接地故障的的原因，主要有以下四方面：

首先，自然因素。配网线路在运行的过程中，常受到自然因素的影响，老鼠、蛇、潮湿、脏污等的现象，会使得线路出现开关、绝缘子、变压器等从而导致单相接地事故。另一方面，狂风、雷雨等影响下，一旦遇到配网线路，以及线路中的配电设备出现了残旧、老化、树障等现象，就会导致其出现放电破股断线、瓷瓶破裂、避雷器击穿等现象，从而导致整个配网出现单相接地事故；

其次，人为因素。配网线路在运行的过程中，不可避免地受到人为因素的影响，例如：砍树、砍竹、放风筝等，尤其是线路路旁进行施工的时候，经常会出现施工车辆撞杆、挂拉线等现象，从而诱发单相接地事故，甚至导致短杆短线，出现全线跳闸的现象，导致大面积出现停电的事故；

再次，受到其他线路的影响。在配网中，所有线路之间的交叉跨越之间的距离必须要达到一定的标准和要求。但就目前而言，配网中线路之间的交叉跨越之间的距离并未达到标准，以至于电网在天气高温、重负荷的情况下，对线路的送尺度产生破坏，从而诱发单项接地故障；

最后，配网中，受到多种因素的影响，其绝缘部件和电气设备单相击穿，例如：互感器、变压器等，也会在一定程度上导致出现单项接地固体障碍。

1.2配网单相接地主要危害

配网中一旦出现单相接地故障，将会带来十分严重的危险，集中反映在：

第一，对配电以及变电设备的危害。配网线路一旦发生接地故障之后，就会导致线路出现间歇性弧光接地，从而导致配电网出现中性点位移造成非故障相过电压，从而使其产生的电压远远高于正常的过电压。在这种情况下，就会导致线路上的绝缘子出现被击穿等现象，导致线路出现短路，对配电线路上的变压器、电压互感器、避雷器、开关等设备产生威胁，甚至引发其发生火灾事故等。

第二，影响供电的稳定性。配网线路一旦发生接地故障之后，在接地的位置极容易出现间歇性电弧，从而导致整个电力系统中出现铁磁谐振，进而导致三相电路出现不平衡状态，从而对整个电网的稳定性产生破坏。另一方面，一旦发生接地故障之后，电力部门必须要进行大面积的停电，给企业生产和人们生活带来极大的不便。

第三，对线损的影响。配网线路一旦发生接地故障之后，配网线路中的电流、供应电压等也会出现上升的趋势，甚至超出了线路本身的范围。在这种超负荷和超电压的状态下，就会导致线路出现被迫向外释放电的现象，从而导致了线路的损耗。

第四，引发火灾，危及人畜生命安全。配网线路一旦发生接地故障之后，如果周围存在易燃物，就会在电弧接地的周围发生火灾；如果遇到雷雨、大风、潮湿等特殊的天气时，如果配电的线路未及时停电，就会对行人、巡视的人员产生威胁，导致其出现人身电击事故等。

2配网单相接地故障的典型抢修案例

2.1常规巡线

发生单相故障后，抢修人员立即开展故障巡线工作。常规巡线的首要任务是检查线路有无断线，排除人身安全隐患。有经验的运行人员可以通过巡视的仔细观察，发现存在的故障点。优点是简单直观，适用于绝大部分故障，是查找故障的最基本方法。缺点是耗时较长，很难发现较隐蔽的缺陷，往往也难以发现设备内部缺陷。线路较长时，该方法恢复供电用时较多，适用于首轮巡线，排除断线，确保人身安全。通常，它常与其他技术手段相结合使用。

案例1：2018年4月10日12：08：00，A线发生单相接地故障。经现场运行人员故障巡线发现，A线#44杆扎线脱落造成线路与铁横担接触而发生接地故障。在这起案例中，单相接地故障点存在明显异常，只要巡线人员认真检查，巡线到位，可以通过观察进行定位。但是，单相接地故障点很多是隐蔽的，甚至是设备内部的，通过肉眼观察往往无法取得很好的效果，这时需要其他技术手段辅助来完成。

2.2分段试送

当线路长度较长、用户较多的情况下，分段试送的成功率相比全线试送要高，且可以通过分段试送缩小故障范围，优先恢复非故障区域供电。可快速判断故障区域，缩小故障范围，优先恢复非故障区域供电，但无法精确定位故障点，适用于较长线路。

案例2：2018年8月17日08：18：00B线发生单相接地故障后，经首轮巡线未发现故障，因线路较长、用户多，全线仔细巡视耗时过多，决定对B线进行分段试送。

（1）拉开B175开关，试送成功；

（2）拉开B139开关，合上B175、B140开关，试送成功；

（3）初步判断故障范围为B139后段范围内；

（4）对B139后段线路进行巡线，发现#36A15A1～#36A15A2杆有树枝碰到线路，发现故障；

（5）排除故障后，全线试送成功。

2.3态录波型故障指示器

暂态录波型故障指示器是配网近年来采用的一种较先进的故障定位方法。原理是通过高精度的零序电压与零序电流感应检测元件进行检测，并通过GPRS精确对时。当零序电压发生突变时，检测零序电流分量，以此作为接地故障选线与判断故障点的依据。可远程精确判定故障区域，并记录故障发生的全过程，有利于故障分析，但只能用于故障发生前已安装的线路，且效果取决于安装的位置与数量。若普遍应用，则投入资金较大。因此，它适用于对供电可靠性要求特别高的重要用户，或线路发生短时故障后即消失，而巡线等手段无效，需有针对性分析故障原因的线。

案例3：2018年9月6日07：40：13，C线速切动作，重合成功，D线速切动作重合不成（该案例最终分析结果为因单相接地故障引发了不同线路经大地相间短路跳闸）。故障发展过程如下：

（1）单相接地故障2018-09-0607：40：13.702734变电站1段C线35#杆后A相发生接地故障。

（2）不同线路异相经地短路2018-09-0607：40：13.72054618ms后，变电站1段另一条线路也发生接地故障，故障演变为不同线路异相经地短路故障，A相短路电流峰值达到了3800A。后调度通知证实，同母线的D线几乎同时发生跳闸。铁庭线因未安装故障指示器，因此未能记录故障波形。

（3）C线线路跳闸2018-09-0607：40：13.78437564ms后，C线线路跳闸；

（4）零序电压恢复正常2018-09-0607：40：14.333593零序电压恢复正常；

（5）C线线路合闸2018-09-0607：40：15.878281变电站1段C线重合闸成功，恢复供电。

暂态录波型故障指示器监测系统完整记录了故障发生到恢复供电的全部变化过程。由此，可判断故障原因为用户内部故障，A相某处绝缘薄弱造成接地，排除了线路故障，不需安排人员进行巡线，也分清了故障责任。

2.4手持式单相接地故障定位仪

单相接地发生后，根据相关规程允许带接地运行2h。在经过首轮巡线排除断线情况后，通过分段试送缩小故障范围。若还无法发现故障点，则需借助仪器来检测。手持式单相接地故障定位仪的基本原理是线路在发生单相接地时会产生零序分量，手持式单相接地故障定位仪通过内置线圈捕捉并放大零序分量来判断是否有接地电流流过线路。可精准定位故障点，但需带接地强送电，存在一定的安全风险，适用于常规巡线无法找出的隐蔽性故障和设备内部故障。

案例4：2018年2月22日20：29：56，E线发生单相接地故障，经多次巡线未发现异常。抢修人员决定采用手持式单相接地故障定位仪来确定故障点位置。

采用手持式单相接地定位仪，能够快速、精准判定故障位置，但是需要在排除断线的前提下带接地强送电，存在一定的安全隐患。现场测试人员必须做好防护措施，以防故障点跨步电压伤人。同时，这种测量方法必须排除其他信号的干扰，若被测线路附近有高压线或低压带电线路，可能会影响测量的准确性。

3结束语

总之，电力企业保证供电的安全性，是整个企业在市场运行期间的重要因素。电力企业要重视配网单相接地故障的查找和处理，保证系统的正常稳定供应。

参考文献

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