10KV配网单相接地故障及变压器防雷措施探讨

【摘 要】本文对10kv配网单相接地故障的发生原因进行了分析，在此基础上探讨了10kv配网单相接地故障所诱发的种种危害，以及10kv配网单相接地故障处理措施和变压器防雷方法。

【关键词】10KV配网；单相接地故障；变压器；防雷措施

10kv配电线路具有较高的单相接地故障发生率，特别是在天气和环境较为恶劣的地区，单相接地故障的发生率通常更高。10kv配电线路出现单相接地问题后，故障部位的电压会降低，但非故障部位的两相电压则会有所提高，然而，线路内的电压仍然保持对称，这就会对整个电力供应系统造成不良影响。据统计，某电力公司2012年共发生线路异常事故20次，其中，5次为单相接地故障，2013年共发生线路异常事故22次，其中，6次为单相接地故障。10kv配网发生单相接地故障后，线路内电压会相对降低，而未发生故障的部位电压则会相对升高，而线路总体电压仍然处于对称状态，实际上并不会对电力用户的正常用电造成影响，这也是小电流接地的最重要优势。

1 10kv配网单相接地故障发生原因

导线搭在横担上或断线落地，均会造成在绝缘子中固定不牢以及绑扎松动等问题，脱落到地面或是横担上，受到过大风力的影响，导线会拉近与建筑物之间的距离，配电变压器压力会剧烈升高，进而导致导线断裂，配电变压器台上的10kV熔断器或10kV避雷器绝缘击穿，配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地，绝缘子击穿，线路上的分支熔断器绝缘击穿，同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落，搭在下排导线上，线路落雷，树木短接，鸟害，飘浮物，其它偶然或不明原因。

2 单相接地故障的主要危害

第一，对线损的影响。10kv配网出现单相接地故障后，电流负荷会明显加大，进而超出线路自身所能够承担的负荷水平，导致电能被迫向外释放，这不仅会导致中性线上发生电能损耗，加重线损问题，而且会导致相线发生损耗。

第二，对配电设备的危害。10kv配网出现单相接地故障后，网内电压会变为谐振过电压，其电压值将会提高到正常水平的数倍，进而减弱变电器的绝缘性能，并击穿变电器，诱发电路短路事故。以配电器损坏为例，这一现象的发生会影响安全设备和壁垒的正常使用，严重时还会诱发火灾。

第三，影响供电稳定。10kv配网出现单相接地故障后，电力部门会在选线过程中，停止向暂时未发生故障的线路供应电能，因而会对人们正常的工作和生活造成影响。另一方面，单相接地故障发生后，配电线会停止供电，若故障无法及时排除或是处理不当，则电网会在维修期间保持停电状态，进而对较大的供电区域造成不良影响。

第四，对变电设备的危害。10kv配网发生单相接地故障后，容性元件和感性元件的特点能够较为容易的判断。在10kv配网故障持续期间，电压也会变为谐振过电压，其电压值会明显高于正常电压水平，进而减弱变电器的绝缘性能，并击穿变电器，诱发电路短路事故。

3 单相接地故障处理和预防办法

第一，接地故障处理措施。配电线路出现单相接地问题后，电力公司技术部门工作人员需要立即切断该线路的电力供给，并及时赶到故障发生路段实施检查与维修，对故障发生原因进行全面排查和记录。从更加具体的方面来看，技术人员可通过排除法对故障发生原因进行检查，确定故障发生位置后，彻底排除故障和相关危险因素。

第二，预防方法。通常情况下，电力公司技术人员可通过下述几种措施对10kv配网单相接地故障进行预防：首先，对于电网上的配电线路，应适当增强其设备的绝缘性；其次，包括防断电熔丝、避雷针等在内的各类配电设备，均应加强其自身绝缘性，并对其对设备使用情况进行全面检查，及时发现和处理设备存在的质量问题，更换不合格或是损坏的产品；最后，对配电线路进行定期检查，避免线路发生脱落、松动等问题，确定适当的电线、固定螺丝和拉线螺栓的松紧度，加强周边事物与控制线路质检的距离控制。

4 配电变压器雷害原因及防雷措施

第一，正、反变换过电压的形成会对配电变压器造成损坏。多数10kV配电变压器高压侧都设置了避雷设备，然而，其低压侧则并未设置相应的击穿保险或是避雷设备，另一方面，工作接地和防雷接地使用相同的接地装置，在这一配套设计形式下，配电变压器的变换过电压发生率会明显升高，所以，有必要将击穿保险或是避雷设备装置于10kV配电变压器的低压侧，从而提高线路供电的安全性和可靠性，降低配电变压器事故发生率，对高压侧绕组起到保护作用，避免其受到变换过电压的影响，同时对配电变压器低压侧绕组进行有效保护。

第二，不符合规程要求的避雷器接地引下线，导致雷电电流无法泄入大地。避雷设施应使用螺栓或是焊接技术进行接地引下线的连接，选择铜线作为接地引下线，且铜线截面积应在16mm2以上，若选择钢线作为接地引下线，则其截面积应在24mm2以上。配电变压器的设计和维护部门需要定时巡视检查避雷设备的使用情况和运行状态，对潜在危险因素进行有效控制，及时处理接地引下线存在的零部件丢失、断裂或松动等问题。

第三，未及时发现和处理避雷设备损坏，或是实施交接试验，容易损坏雷击配电变压器。在安装避雷设备之前，需要对避雷设备的铭牌进行仔细检查，并严格执行交接试验，保证其安装地点和规格符合相关规定，对其性能进行检测，保证其达到《电力设备预防性试验规程》的要求和标准，确保设备的完整性。

第四，接地极接地电阻阻值过大则雷击事故发生率会升高。在避雷装置安装过程中，应有效处理变压器降阻问题，同时，深埋处理接地的部位，避免接地电阻不符合相关技术规范的规定，进而加大单相接地事故的发生率。另一方面，若设备长时间得不到有效的维护和保养，则会埋下巨大的事故隐患。一旦避雷设备由雷电电流经过，则接地极会大量向地面释放能量，阻碍雷电电流的释放过程。

第五，不正确的配电变压器安装位置也会加大雷击事故的发生率。通常情况下，地势越高的部位，雷电事故发生率越高，所以，对于安装于山区的10kv配网配电变压器，需要对其安装位置进行充分考虑，不仅包括便于导线的维修和安装、交通便利、电网的整体负荷平衡，还需要对其他可能影响设备安全性的问题进行充分考虑，从而避免聚集电荷过多而引发雷害。

5 总结

本文对10KV 配电线路单相接地故障以及变压器雷害的发生原因与防雷措施进行了分析，由本文所进行的论述可知，为了降低10kv配网单相接地故障发生率，电网设计和技术人员应加强预防和管理措施，及时积累经验，以提高整个电网运行的可靠性和稳定性。通过对10kV配电线路单相接地故障和配电变压器雷害原因及防雷措施的分析，让我们了解到要尽量减少或避免这些事故的发生，还有待我们不断总结经验和采取更好的防范措施，才能确保供电的稳定性和可靠性。

参考文献：

[1]勇.浅谈10kV配电线路单相接地故障及变压器防雷措施[J].广东科技，2009（223）.

[2]黄越强.10kv配电线路单相接地故障与变压器防雷措施[J].河南科技，2011（11）.

[3]李云飞.配电线路单相接地故障的原因及变压器防雷措施[J].科技咨询，2011（1）.

[4]张博.探讨10kv配网线路防雷技术措施[J].企业技术开发，2012（23）.

[5]王昊.综述10kv配网线路防雷措施[J].电源技术应用，2013（12）.

[6]黄伟宏.10kv配网线路防雷技术探讨[J].科技创新与应用，2012（28）.

【摘 要】本文对10kv配网单相接地故障的发生原因进行了分析，在此基础上探讨了10kv配网单相接地故障所诱发的种种危害，以及10kv配网单相接地故障处理措施和变压器防雷方法。

【关键词】10KV配网；单相接地故障；变压器；防雷措施

10kv配电线路具有较高的单相接地故障发生率，特别是在天气和环境较为恶劣的地区，单相接地故障的发生率通常更高。10kv配电线路出现单相接地问题后，故障部位的电压会降低，但非故障部位的两相电压则会有所提高，然而，线路内的电压仍然保持对称，这就会对整个电力供应系统造成不良影响。据统计，某电力公司2012年共发生线路异常事故20次，其中，5次为单相接地故障，2013年共发生线路异常事故22次，其中，6次为单相接地故障。10kv配网发生单相接地故障后，线路内电压会相对降低，而未发生故障的部位电压则会相对升高，而线路总体电压仍然处于对称状态，实际上并不会对电力用户的正常用电造成影响，这也是小电流接地的最重要优势。

1 10kv配网单相接地故障发生原因

导线搭在横担上或断线落地，均会造成在绝缘子中固定不牢以及绑扎松动等问题，脱落到地面或是横担上，受到过大风力的影响，导线会拉近与建筑物之间的距离，配电变压器压力会剧烈升高，进而导致导线断裂，配电变压器台上的10kV熔断器或10kV避雷器绝缘击穿，配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地，绝缘子击穿，线路上的分支熔断器绝缘击穿，同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落，搭在下排导线上，线路落雷，树木短接，鸟害，飘浮物，其它偶然或不明原因。

2 单相接地故障的主要危害

第一，对线损的影响。10kv配网出现单相接地故障后，电流负荷会明显加大，进而超出线路自身所能够承担的负荷水平，导致电能被迫向外释放，这不仅会导致中性线上发生电能损耗，加重线损问题，而且会导致相线发生损耗。

第二，对配电设备的危害。10kv配网出现单相接地故障后，网内电压会变为谐振过电压，其电压值将会提高到正常水平的数倍，进而减弱变电器的绝缘性能，并击穿变电器，诱发电路短路事故。以配电器损坏为例，这一现象的发生会影响安全设备和壁垒的正常使用，严重时还会诱发火灾。

第三，影响供电稳定。10kv配网出现单相接地故障后，电力部门会在选线过程中，停止向暂时未发生故障的线路供应电能，因而会对人们正常的工作和生活造成影响。另一方面，单相接地故障发生后，配电线会停止供电，若故障无法及时排除或是处理不当，则电网会在维修期间保持停电状态，进而对较大的供电区域造成不良影响。

第四，对变电设备的危害。10kv配网发生单相接地故障后，容性元件和感性元件的特点能够较为容易的判断。在10kv配网故障持续期间，电压也会变为谐振过电压，其电压值会明显高于正常电压水平，进而减弱变电器的绝缘性能，并击穿变电器，诱发电路短路事故。

3 单相接地故障处理和预防办法

第一，接地故障处理措施。配电线路出现单相接地问题后，电力公司技术部门工作人员需要立即切断该线路的电力供给，并及时赶到故障发生路段实施检查与维修，对故障发生原因进行全面排查和记录。从更加具体的方面来看，技术人员可通过排除法对故障发生原因进行检查，确定故障发生位置后，彻底排除故障和相关危险因素。

第二，预防方法。通常情况下，电力公司技术人员可通过下述几种措施对10kv配网单相接地故障进行预防：首先，对于电网上的配电线路，应适当增强其设备的绝缘性；其次，包括防断电熔丝、避雷针等在内的各类配电设备，均应加强其自身绝缘性，并对其对设备使用情况进行全面检查，及时发现和处理设备存在的质量问题，更换不合格或是损坏的产品；最后，对配电线路进行定期检查，避免线路发生脱落、松动等问题，确定适当的电线、固定螺丝和拉线螺栓的松紧度，加强周边事物与控制线路质检的距离控制。

4 配电变压器雷害原因及防雷措施

第一，正、反变换过电压的形成会对配电变压器造成损坏。多数10kV配电变压器高压侧都设置了避雷设备，然而，其低压侧则并未设置相应的击穿保险或是避雷设备，另一方面，工作接地和防雷接地使用相同的接地装置，在这一配套设计形式下，配电变压器的变换过电压发生率会明显升高，所以，有必要将击穿保险或是避雷设备装置于10kV配电变压器的低压侧，从而提高线路供电的安全性和可靠性，降低配电变压器事故发生率，对高压侧绕组起到保护作用，避免其受到变换过电压的影响，同时对配电变压器低压侧绕组进行有效保护。

第二，不符合规程要求的避雷器接地引下线，导致雷电电流无法泄入大地。避雷设施应使用螺栓或是焊接技术进行接地引下线的连接，选择铜线作为接地引下线，且铜线截面积应在16mm2以上，若选择钢线作为接地引下线，则其截面积应在24mm2以上。配电变压器的设计和维护部门需要定时巡视检查避雷设备的使用情况和运行状态，对潜在危险因素进行有效控制，及时处理接地引下线存在的零部件丢失、断裂或松动等问题。

第三，未及时发现和处理避雷设备损坏，或是实施交接试验，容易损坏雷击配电变压器。在安装避雷设备之前，需要对避雷设备的铭牌进行仔细检查，并严格执行交接试验，保证其安装地点和规格符合相关规定，对其性能进行检测，保证其达到《电力设备预防性试验规程》的要求和标准，确保设备的完整性。

第四，接地极接地电阻阻值过大则雷击事故发生率会升高。在避雷装置安装过程中，应有效处理变压器降阻问题，同时，深埋处理接地的部位，避免接地电阻不符合相关技术规范的规定，进而加大单相接地事故的发生率。另一方面，若设备长时间得不到有效的维护和保养，则会埋下巨大的事故隐患。一旦避雷设备由雷电电流经过，则接地极会大量向地面释放能量，阻碍雷电电流的释放过程。

第五，不正确的配电变压器安装位置也会加大雷击事故的发生率。通常情况下，地势越高的部位，雷电事故发生率越高，所以，对于安装于山区的10kv配网配电变压器，需要对其安装位置进行充分考虑，不仅包括便于导线的维修和安装、交通便利、电网的整体负荷平衡，还需要对其他可能影响设备安全性的问题进行充分考虑，从而避免聚集电荷过多而引发雷害。

5 总结

本文对10KV 配电线路单相接地故障以及变压器雷害的发生原因与防雷措施进行了分析，由本文所进行的论述可知，为了降低10kv配网单相接地故障发生率，电网设计和技术人员应加强预防和管理措施，及时积累经验，以提高整个电网运行的可靠性和稳定性。通过对10kV配电线路单相接地故障和配电变压器雷害原因及防雷措施的分析，让我们了解到要尽量减少或避免这些事故的发生，还有待我们不断总结经验和采取更好的防范措施，才能确保供电的稳定性和可靠性。

参考文献：

[1]勇.浅谈10kV配电线路单相接地故障及变压器防雷措施[J].广东科技，2009（223）.

[2]黄越强.10kv配电线路单相接地故障与变压器防雷措施[J].河南科技，2011（11）.

[3]李云飞.配电线路单相接地故障的原因及变压器防雷措施[J].科技咨询，2011（1）.

[4]张博.探讨10kv配网线路防雷技术措施[J].企业技术开发，2012（23）.

[5]王昊.综述10kv配网线路防雷措施[J].电源技术应用，2013（12）.

[6]黄伟宏.10kv配网线路防雷技术探讨[J].科技创新与应用，2012（28）.