配电线路运行中的接地故障原因及防范措施

摘 要：10kV配电线路是电力系统的重要组成部分，由于 10 kV 配电线路的接地故障是配电网中故障发生率比较高的一类，因此严重影响了配电网以及变电设备的安全、经济运行。所以要在实践中要不断总结经验，这样才能有效预防 10 kV 配电线路接地故障的发生。另外，在故障发生之后，要在最短的时间内查找和排消除故障，缩小故障对人身以及设备产生的危害，确保电网安全经济、稳定地运行。

关键词：10 kV；配电线路；接地故障

前 言

随着经济飞速发展、城市美化、供电可靠性的提高，城市10kV 线路在配电网中得到广泛应用。由于10 kV 配电线路的接地故障是配电网中故障发生率比较高的一类，如果 10kV 配电网的线路出现问题，所带来的损失是不可估量的，严重影响了配电网以及变电设备的安全、经济运行。因此，配电运行检修人员要对配电线路的单相接地故障做出正确的判断，及做好防范措施，确保配电线路的可靠安全运行。

1、10 kV 配电线路接地故障原因分析

(1)外力破坏造成接地。一是树障引起线路接地。由于树障清理工作没有到位,线路通道没有达到规程要求,农民砍树常常造成树木倒在导线上,引起线路接地。高山地区也发生过树木被冰雪压断、被大风吹断后倒在导线上引起的线路接地事故。还有因线路边坡滑坡造成树木倒在线上引起接地的情况。二是长臂机械设备或车辆施工碰线、湖泊或池塘边线下钓鱼、线路附近放风筝、盗窃电力设施等人为外力原因引起的线路接地。三是鸟、蛇等爬行动物、飞行动物碰触到配电变压器、开关高压桩头,从而引起10 kV接地。

(2)雷击闪络造成线路接地。导线遭雷击情况下,发生瓷瓶闪络,导线通过电弧、横担接地。除瓷瓶炸裂形成永久性接地故障外,一般情况下因雷击瞬时单相接地线路会自行恢复绝缘,两相或三相雷击闪络线路则会跳闸。

(3)劣质瓷瓶或老化瓷瓶绝缘击穿、炸裂造成接地。运行中出现过悬瓶、针瓶在电网电压正常、天气晴好的情况下绝缘击穿或炸裂的事故,分析原因是瓷瓶质量差、老化所致。

(4)对同杆架设或交叉跨越的低压线或者弱电线放电接地。10 kV线路对同杆架设或被跨越的低压线、弱电线距离不够,当10 kV线路弧垂变化达到放电距离时对低压线、弱电线放电,造成接地,这种接地危害较大,一般会烧毁用户电器设备。

(5)倒杆及导线断线落地引起接地。导线断线及倒杆也是线路接地故障的常见原因,特别是老旧线路,容易发生断线事故。

(6)针式瓷瓶扎线松脱造成导线掉到横担或其它设备上接地。扎线松脱有多种原因,一是瓷瓶绑扎质量、工艺差,导线长期承受的风载荷、线间应力都传递到了扎线上,日积月累造成扎线松脱;二是高山大档距、重冰区线路严重覆冰后,扎线受力大大增加,造成松脱;三是受热胀冷缩及线路老化的影响扎线松脱。

(7)跳线对杆塔、线路设备放电接地。跳线因风偏、断线等原因对杆塔或其它设备放电造成接地。

(8)线路上变压器、开关、避雷器、跌落保险设备故障造成接地。变压器某相击穿(引线对外壳、引线对铁芯局部放电)、柱上开关某相绝缘击穿、避雷器某相击穿、跌落保险某相瓷柱炸裂造成线路接地。

(9)线路交叉跨越施工时,因事故造成带电线路通过施工线路、机具接地。这种情况一般发生在带电作业或临近带电作业过程中,产生的后果非常严重。

(10)非线路设备故障的假接地。一是当变电站电压互感器一次侧或二次侧熔断器熔断一相时,熔断相的接地电压表指示为0,其它两相正常或略低,造成接地假象;二是变电站空投10 kV母线时,由于电压互感器引起铁磁谐振,造成假接地。

2、10 kV线路接地故障的防范措施

2.1外力破坏防范措施

企业应履行告知与宣传义务,进行电力设施保护及安全用电宣传。例如,可向农户发放印有电力设施保护知识的扑克牌、环保购物袋;可印制农电工名片,由农电工逐一发到辖区每一个农户手里,名片有服务、联系举报等多种功能,在宣传安全用电及保护电力设施的同时,告知其遇到线下砍树等难题时及时与农电工、当地供电所联系。

10 kV线路运行管理单位应建立树障台帐,清理树障应达到规程、规范要求,对于特殊地段和农村钉子户,电力部门应与当地政府林业、城建、国土等部门协调配合,组成专班做好清障工作。对已建成的10 kV线路,可考虑征用10 kV线下通道,打桩界定10 kV线路保护区。新建或改造10 kV线路,应采用绝缘导线,以降低树障危害。强化线路保护区施工作业的监督管理,建立与线路保护区内施工单位有效联系、沟通机制,要主动服务,进行现场协调,提供现场电力安全指导,以防线下施工机械碰线为重点,加强施工作业点的监护,防止施工机械碰线的发生。加快推进线路防外破标准化建设工作。建立线路保护区内外破隐患点的档案,建立线路防外破管理属地化联动机制。针对湖泊、池塘边10 kV线下钓鱼、线路附近放风筝的情况,警示标志要齐全,要建立档案,要对附近危险人员进行排查,发放温馨提示通知书或宣传资料。

针对山区爬行动物和飞行动物引起的线路接地,可采取技防措施,配电变压器高、低压侧桩头、跌落保险及避雷器上可装绝缘防护罩。飞鸟在导线或杆塔上起落造成线路接地的情况容易在一个地方重复发生,可通过线路改造,如加大线间距离来解决。

2.2雷击闪络造成线路接地的防范措施

对易遭雷击的10 kV线路进行防雷综合治理,重雷区及特别重要的10 kV架空线路宜架设避雷线;导线呈三角形排列的线路,可在顶线上加装氧化锌避雷器或在电杆顶端加装避雷针;线路大档距及重要跨越段可架设避雷线并提高线路绝缘水平;10 kV线路相互交叉或与较低电压等级线路、通信线路、广播电视线路等弱电线路交叉时,交叉档两端的钢筋混凝土杆或铁塔(上、下方线路共4基),无论有无避雷线,均应接地;与架空线路连接的长度超过50 m的电缆,应在其两端装设氧化锌避雷器或保护间隙,长度不超过50 m的电缆,只要在与架空线路连接处装设即可,避雷器或保护间隙接地引下线应和电缆金属外皮连在一起共同接地,接地电阻应在10Ω以下;对多雷区供电可靠性要求高的线路宜采用高电压等级的绝缘子,以减少雷击跳闸和断线事故。

2.3瓷瓶绝缘击穿、炸裂造成接地的防范措施查出劣质瓷瓶的批次,安排资金全部进行更换,否则瓷瓶象不定时炸弹,随时可能击穿、炸裂。对运行多年的老化瓷瓶,有计划的进行更换。更换时应将针瓶换成棒式绝缘子,以加强线路绝缘。

2.4对低压线或者弱电线放电接地的防范措施进行“三线”清理,不允许弱电线挂在电线杆塔上。对同杆架设或被跨越的低压线路进行整改,保证高低压线路的安全距离。线路运行维护单位应建立交叉跨越台帐,加强线路日常巡视,加强大负荷、覆冰、大风情况下的线路特巡,发现问题及时处理。

2.5倒杆及导线断线引起接地事故的防范措施对老旧线路,要安排资金逐步进行改造,没改造之前,要通过加强巡视、检查、维护、检修来保证线路安全运行。新建或改造线路,要坚持技术标准,落实防倒杆、断线的反事故措施。

2.6针式瓷瓶扎线松脱造成接地事故的防范措施

一是通过培训,提高针式瓷瓶绑扎质量;二是对于重冰区10 kV线路,可通过缩小线路档距、缩小线路耐张段长度等手段进行改造,改善直线杆针瓶(棒式绝缘子)扎线受力情况;三是按周期对线路进行登杆巡视,发现绑扎缺陷及时处理。

2.7跳线对杆塔、设备放电接地的防范措施校核跳线对杆塔、横担的净空距离,充分考虑风偏、热胀冷缩的影响,确保跳线对地的安全距离,跳线连接要可靠。

2.8设备故障造成接地的防范措施

加强配电变压器、柱上开关、避雷器等设备设施的日常维护,按周期进行巡视及预防性试验,确保设备不带病运行。避雷器选型要确保质量,电压参数要正确。对老化的跌落保险进行更换,新建及改造工程中,尽量采用进口跌落保险或合资企业生产的跌落保险。

2.9线路交叉跨越施工造成接地事故的防范措施同杆架设线路、交叉跨越线路、平行架设线路施工过程中尽量不要带电作业,确需带电作业的,要做好特殊的安全技术措施。

2.10非线路设备故障的假接地判别

单相接地有几种情况,发生完全金属性接地故障时,接地相电压为零或接近零,非故障相电压升高3倍,且持续不变;发生间歇接地故障时,接地相电压时减时增,非故障相电压时增时减,或有时正常;发生弧光接地故障时,非故障相电压有可能升高到额定电压的2~3倍。当10 kV系统三相电压严重不平衡时,应先通过三相电压变化情况来判断是真接地还是假接地,若此时变电站正空投10 kV母线,则先要考虑是否为电压互感器铁磁谐振造成的假接地。若电压指示一相为零,其它两相正常或略低,则要考虑电压互感器一次或两次侧熔断器熔断。若不是上述两种情况,则10 kV系统是真接地,变电站值班人员应根据当时的具体情况穿上绝缘靴,详细检查变电站内10 kV设备,最后才考虑线路接地。

3、结论

10 kV线路遍布城乡,加强对10 kV线路接地故障的运行分析,有利于积累运行经验,更快地排除各类运行故障。通过采取各种防范线路接地的措施,可大大提高供电可靠性,降低供电企业责任事故的发生率,有利于提高电力企业的社会形象和经济效益。`

参考文献

[1]刘艳光.10kV 配电线路故障原因分析及防范措施[J].黑龙江科技信息，2010.

[2]周明.10KV 线路常见故障分析及防范措施[J].广西电业,2009.