10kV單相接地故障的判斷和處理

1、山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文畢業(yè)論文論文題目：10kV單相接地故障的判斷和處理 函授站：聊城陽谷基地 專業(yè)班級：電氣自動化 撰寫人：魏玉珍山東科技大學繼續(xù)教育學院2015年9月1日山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級專科電氣自動化學年論文摘要：10kV小電流接地系統(tǒng)單相接地(以下簡稱單相接地)是配電系統(tǒng)最常見故障， 多發(fā)生在潮濕、多雨天氣。通過對10kV配電線路發(fā)生單相接地故障原因的分析，指出單相 接地故障對配電設備和配電網(wǎng)的危害，提出預防和故障處理辦法，并建議應用新技術新設 備，減少單相接地故障的發(fā)生，確保配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟和穩(wěn)定運行。關鍵詞：單相接地危害分析預防和處

2、理新技術新設備。abstract:10kV small current grounding system of single-phase ground (hereinafter referred to as single-phase ground) is the most common faults distribution system occurred damp, rainy weather.10kV distribution lines through the analysis of the reason single-lane grounding,and points out that

3、 the signal-phase ground fault of the substation equipment and the dangers of distribution network,puts forward the prevention and fault treatment measures and the application of new technology,new equipment suggestions,reduce the signal-phase ground fault happens,ensure distribution network securit

4、y,economic and stable operation.key words:Single-phase ground,Harm,Analysis,Prevention and Treatment,New technologies and New equipment.山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 目錄21前言4 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 電氣裝置的接地方式4 HYPERLINK l bookma

5、rk10 o Current Document 單相接地故障的形成4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 2單相接地故障的分析5 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 絕緣監(jiān)察裝置原理5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 單相接地故障檢測5 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 10KV系統(tǒng)單相接地故障的特點6 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 故障現(xiàn)象判斷

6、與分析6 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 完全接地（即金屬性接地）7 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 不完全接地（即非金屬性接地）7電弧接地7串聯(lián)諧振7 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 絕緣監(jiān)測儀表的中性點斷線時電網(wǎng)發(fā)生單相接地7 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 單相接地故障發(fā)生的分析8 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 3單相接地故障的查

7、找與處理8 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 判明故障性質和相別8 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 分網(wǎng)運行縮小范圍9 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 檢查站內設備9 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 消弧線圈檔位不適當和諧振10 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 4單相接地故障的危害和影響10 HYPERLINK l bookmark42 o

8、 Current Document 對變電設備的危害10 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 對配電設備的危害11 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 對配電網(wǎng)的危害11 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 對人危害11 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 對供電可靠性的影響11 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 對供電量的影響11 HYPERLINK l

9、 bookmark54 o Current Document 對線損的影響12 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 對日常生活的影響12 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 5單相接地故障的處理方法12 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 傳統(tǒng)處理方法12 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 經(jīng)驗判定法12推拉法13現(xiàn)在較為常用的處理方法13絕緣搖測判定法13 HYPERLINK l bookmark67

10、 o Current Document 發(fā)生單相接地故障后的處理15 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 6單相接地故障的預防辦法15山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 定期檢查配電設備16 HYPERLINK l bookmark73 o Current Document 定期進行零件的絕緣測試16 HYPERLINK l bookmark75 o Current Document 安裝真空開關16 HYPERL

11、INK l bookmark77 o Current Document 安裝單相接地故障檢測系統(tǒng)16 HYPERLINK l bookmark79 o Current Document 更換高壓絕緣架空導線17 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 7應用新技術新設備17 HYPERLINK l bookmark83 o Current Document 小電流接地自動選線裝置17 HYPERLINK l bookmark85 o Current Document 線路故障在線監(jiān)測系統(tǒng)18 HYPERLINK l bookmark87 o Curr

12、ent Document 金屬氧化物避雷器（MOA）18 HYPERLINK l bookmark89 o Current Document 絕緣導線放電間隙19 HYPERLINK l bookmark91 o Current Document 8總結19 HYPERLINK l bookmark93 o Current Document 參考文獻20山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文1前百電氣裝置的接地方式電力系統(tǒng)按中性點接地方式不同，分為中性點直接接地系統(tǒng)、中性點不接地系統(tǒng)、中性 點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)三種。中性點直接接地系統(tǒng)稱為大電流接地系統(tǒng),中性點不接地系統(tǒng)、 中

13、性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，通常稱為小電流接地系統(tǒng)。小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障 時，由于線電壓的大小和相位不變，而且系統(tǒng)的絕緣又是按線電壓設計的因此允許短時間運 行而不立即切除故障，一般10kV、35kV線路允許接地運行不超過2小時，這主要是受電 壓互感器和消弧線圈帶接地允許運行時間的限制，長時間接地運行使電壓互感器發(fā)熱，有 可能燒壞電壓互感器。中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)有接地故障時，制造廠一般規(guī)定消弧線 圈可運行2小時，應監(jiān)視消弧線圈的上層油溫不能超過85攝氏度（最高限值95攝氏度）。 單相接地故障在10kV、35kV供電系統(tǒng)中是常見的故障，在發(fā)生單相接地故障時，應迅速 查找故障點，爭取在未發(fā)

14、展成兩相接地短路故障前、將其切除,以免擴大事故。單相接地故 障產(chǎn)生原因多，現(xiàn)象復雜，危害大，可根據(jù)具體情況對故障進行判斷、并采取切實可行的 處理方法進行處理。單相接地故障的形成在我國，366kV電力系統(tǒng)大多數(shù)采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運行方式，即 小電流接地系統(tǒng)。在小電流接地系統(tǒng)中，單相接地是一種常見故障。隨著電網(wǎng)升級改造工 程的實施，10kV配電線路供電方式的改變，增強了配電線路的絕緣水平，降低了配電線路 的跳閘率，提高了供電可靠性，減少了線路損耗，具有重大的意義。4H0kV配電線路在實 際運行中，由于樹障、配電線路上絕緣子單相擊穿、單相斷線以及小動物危害等諸多因素， 經(jīng)常發(fā)生單相接

15、地故障。10kV配電線路在實際運行中，發(fā)生單相接地故障的主要原因有導線在絕緣子上綁扎或 固定不牢，脫落到橫擔或地上，導線斷線落地或搭在橫擔上；配電變壓器高壓引下線斷線; 導線風偏過大，與建筑物距離過近；配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地，配電變壓山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文器臺上的避雷器或熔斷器絕緣擊穿；同桿架設導線上層橫擔的拉線一端脫落搭在下排導線 上，導線上的分支熔斷器絕緣擊穿、絕緣子擊穿、線路落雷、樹木短接等。以上多種原因 中，導線斷線、絕緣子擊穿和樹木短接是配電線路發(fā)生單相接地故障最主要的原因。特別 是在雨季、大風和冰雪等惡劣天氣條件下，單相接地故障更是頻

16、繁發(fā)生，嚴重影響了配電 設備和配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行，甚至可能產(chǎn)生過電壓，燒壞設備，引起相間短路而擴大 事故。因此，熟悉并掌握單相接地故障的處理方法，對運維人員來說十分重要。本文結合筆者多年工作實踐，就10kV配電線路單相接地故障發(fā)生的原因、對配電設備 和配電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行的影響和單相接地故障的預防、故障后的處理辦法以及采取新技 術、新設備等方面進行粗淺的闡述。2單相接地故障的分析絕緣監(jiān)察裝置原理對于絕緣監(jiān)察裝置，我們通常采用三相五柱式電壓互感器加上電壓繼電器、信號繼電 器及監(jiān)視儀表構成。通常將電壓互感器接在發(fā)電廠或變電站的母線上，它由五個鐵芯柱組 成，有一組原繞組和二組副繞組，均繞在三個中

17、間柱上，第一副繞組接成星形后接上三只 電壓表測量相電壓；第二副繞組接成開口三角形后接入一個過電壓繼電器反映零序電壓。 當網(wǎng)絡在正常情況下，第一副繞組的三相電壓是對稱的，零序電壓為零，電壓表讀數(shù)相同， 均為系統(tǒng)的相電壓；開口三角形開口端理論上無電壓，過電壓繼電器不動作。當網(wǎng)絡中發(fā) 生單相接地故障時（假設A相），網(wǎng)絡中就出線了零序電壓，接地相的電壓表讀數(shù)降低，非 接地相的電壓表讀數(shù)增大，從而可判斷接地故障所在的相別。同時，開口兩端點間感應出 零序電壓，當達到電壓繼電器的動作電壓時，電壓繼電器和信號繼電器均動作，發(fā)出音響 及燈光信號。值班人員根據(jù)信號和電壓表指示，便可以知道發(fā)生了接地并判定接地相別，

18、 然后向調度值班員匯報。單相接地故障檢測由于某種原因導致10kV配電線路發(fā)生單相接地故障后，通過變電站10kV母線上運行山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級專科電氣自動化學年論文的電壓互感器，10kV母線絕緣監(jiān)察裝置檢測到接地故障并發(fā)出接地報警信號，提示值班員 進行處理，經(jīng)過小電流接地自動選線裝置的判斷，最終確定發(fā)生單相接地故障的相別和配 電線路，經(jīng)變電站運維人員停運該配電線路（規(guī)程規(guī)定可以故障運行12小時，但考慮到 繼續(xù)運行一段時間后可能導致單相接地故障擴大成其它事故，故一般停運），匯報上級調度， 由配電線路的運維人員巡線查找故障原因，故障點查找到以后，向調度匯報故障點的位置 和故障發(fā)生的原因

19、，并拿出處理方案和建議。10KV系統(tǒng)單相接地故障的特點在小電流接地的配電網(wǎng)中，一般裝設有絕緣監(jiān)察裝置。當配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時， 故障相對地電壓降低，非故障相的相電壓升高，由于線電壓的大小和相位不變（仍對稱）， 況且系統(tǒng)的絕緣水平是按線電壓設計的，所以不需要立即切除故障，因而不影響對用戶的 連續(xù)供電，系統(tǒng)仍可運行12h。這也是小電流接地系統(tǒng)的最大的優(yōu)點。但若發(fā)生單相接地 故障時電網(wǎng)長期運行，因非故障相對地電壓可升高倍，可能引起絕緣薄弱環(huán)節(jié)被擊穿， 發(fā)展成為相間短路，使事故擴大，影響用戶的正常供電，也可能使電壓互感器鐵芯嚴重飽 和，導致電壓互感器嚴重過負荷而燒毀。此外，在仍可繼續(xù)運行時間內，由

20、于接地點接觸 不良，因而在接地點會產(chǎn)生瞬間然熄的間歇性電弧放電，弧光接地還會引起全系統(tǒng)過電壓， 進而損壞設備，破壞系統(tǒng)安全運行。并在一定條件激勵下產(chǎn)生諧振過電壓，這對系統(tǒng)絕緣 造成的危害更大。為此，必須盡快處理排除單相接地故障，確保電網(wǎng)安全可靠運行。故障現(xiàn)象判斷與分析單相接地故障信號是根據(jù)電壓互感器二次側開口三角形輸出電壓來判定的。1）電壓互感器有一相高壓保險熔斷，開口三角形輸出電壓不平衡，報出接地信號。區(qū) 分依據(jù)：接地故障時，故障相對地電壓降低，非故障相對地電壓升高，線電壓不變，而電 壓互感器一相高壓保險熔斷時，互感器開口三角處會出現(xiàn)35V左右電壓值，對地電壓一相 降低，另兩相對地電壓不變，

21、線電壓指示則會降低。2）用變壓器對空載母線合閘充電時，斷路器三相合閘不同期，三相對地電容不平衡， 使中性點發(fā)生位移，三相電壓不對稱，報出接地信號。區(qū)分依據(jù)：這種情況在操作時發(fā)生， 只要檢查母線及連接設備無異常，即可判定。投入一條線路或投入一臺所用變壓器，接地山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文信號即可消失。3）系統(tǒng)中三相參數(shù)不對稱，消弧線圈的補償度調整不當，在倒運行方式操作時，報出 接地信號。區(qū)分依據(jù):這種情況多發(fā)生在系統(tǒng)中有倒運行方式操作時。經(jīng)匯報調度在相互取 得聯(lián)系時，可以了解到?？上然謴驮\行方式，將消弧線圈停電調整分接頭，然后投入， 再進行倒運行方式操作。完全接地（

22、即金屬性接地）如果發(fā)生A相完全接地，則故障相的電壓降到0，非故障相的電壓升高到線電壓。此 時，電壓互感器開口三角處出現(xiàn)100V電壓，電壓繼電器動作，發(fā)出接地信號。不完全接地（即非金屬性接地）當發(fā)生一相（如A相）不完全接地，即通過高電阻或電弧接地時，中性點位移。這時 故障相的電壓降低，但不為0；非故障相的電壓升高，大于相電壓但不大于線電壓。電壓互 感器開口三角處的電壓達到整定值，電壓繼電器動作，發(fā)出接地信號。電弧接地如果發(fā)生A相完全接地，則故障相的電壓降低，但不為0，非故障相的電壓升高到線 電壓。此時電壓互感器開口三角處處現(xiàn)100V電壓，電壓繼電器動作，發(fā)出接地信號。串聯(lián)諧振由于系統(tǒng)中存在容性和

23、感性參數(shù)的元件，特別是帶有鐵芯的電感元件，在參數(shù)組合不 匹配時會引起鐵磁諧振，并且繼電器動作，發(fā)出接地信號。絕緣監(jiān)測儀表的中性點斷線時電網(wǎng)發(fā)生單相接地現(xiàn)象為：三相電壓正常，但接地信號已發(fā)出。這是由于系統(tǒng)確已接地，但因電壓表的 中性點斷線，故絕緣監(jiān)測儀表無法正確地表示三相電壓情況。此時，電壓互感器開口三角 處的電壓達到整定值，電壓繼電器動作，發(fā)出接地信號。7山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文單相接地故障發(fā)生的分析10kV配電線路在實際運行中，通過歸納和總結，發(fā)生單相接地故障主要有以下幾種原 因：1）導線斷線落地或搭在橫擔上，配電變壓器高壓引下線斷線；2）導線外力破壞砸斷線造

24、成單相接地；3）配電變壓器臺上高低壓線路交叉、導線風偏過大與建筑物距離過近；4）配電變壓器臺上的10kV避雷器或10kV熔斷器絕緣擊穿；5）配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地，熔斷器老化或熔絲和設備不匹配造成熔 斷器不跌落；6）線路雷擊造成絕緣子擊穿、脫落線路對桿塔放電、線路燒斷發(fā)生單相接地；7）線路上的分支熔斷器絕緣不良，不跌落；8）空氣濕度大時樹木對導線距離不夠、鳥害、飄浮物（如塑料布、樹枝、風箏等）、 其它偶然或不明原因；9）地埋電纜單相接地或受外力破壞造成永久損傷；在以上諸多種原因中，導線斷線、絕緣子擊穿和地埋電纜單相接地或受外力破壞造成 永久損傷是發(fā)生配電線路單相接地故障最主要的原

25、因，對近幾年來單相接地故障原因統(tǒng)計， 上述三種原因占總故障原因的80%以上。3單相接地故障的查找與處理判明故障性質和相別根據(jù)接地故障的判斷所述依據(jù)，首先判明故障性質和相別，待確定為接地故障后，采 取措施，進行查找處理。接地故障性質和相別的判斷：1）警鈴響，“XX千伏母線接地”光字牌亮，中性點經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，常常還有 “消弧線圈動作”的光字牌亮。2）絕緣監(jiān)察電壓表三相指示值不同，接地相電壓降低或等于零，其它兩相電壓升高為 線電壓，此時為穩(wěn)定性接地（金屬性、永久性）。如果絕緣監(jiān)察電壓表指針不停地來回擺動，山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文出現(xiàn)這種現(xiàn)象即為間歇性接地（非金

26、屬性接地）。3）當發(fā)生弧光接地產(chǎn)生過電壓時，非故障相電壓很高，表針打到頭，常伴有電壓互感 器高壓一次側熔體熔斷，甚至嚴重燒壞電壓互感器。4）完全接地。如果發(fā)生A相完全接地，則故障相的電壓降到零，非故障相的電壓升高 到線電壓，此時電壓互感器開口三角處出現(xiàn)100V電壓，電壓繼電器動作，發(fā)出接地信號。5）不完全接地。當發(fā)生一相（如A相）不完全接地時，即通過高電阻或電弧接地，中 性點電位偏移，這時故障相的電壓降低，但不為零。非故障相的電壓升高，它們大于相電 壓，但達不到線電壓。電壓互感器開口三角處的電壓達到整定值，電壓繼電器動作，發(fā)出 接地信號。6）電弧接地。如果發(fā)生A相完全接地，則故障相的電壓降低，

27、但不為零，非故障相的 電壓升高到線電壓。此時電壓互感器開口三角處出現(xiàn)100V電壓，電壓繼電器動作，發(fā)出接 地信號。7）電壓互感器高壓側出現(xiàn)一相（A相）斷線或一次熔斷件熔斷。此時故障相電壓降低， 但指示不為零，非故障相的電壓并不高。這是由于此相電壓表在二次回路中經(jīng)互感器線圈 和其他兩相電壓表形成串聯(lián)回路，出現(xiàn)比較小的電壓指示，但不是該相實際電壓，非故障 相仍為相電壓?；ジ衅鏖_口三角處會出現(xiàn)35V左右電壓值，并啟動繼電器，發(fā)出接地信號。分網(wǎng)運行縮小范圍先詳細檢查所內電氣設備有無明顯的故障跡象，如果不能找出故障點，再進行線路接 地的尋找。分網(wǎng)運行包括系統(tǒng)分網(wǎng)運行和變電站內分網(wǎng)運行，系統(tǒng)的分網(wǎng)應在調度

28、統(tǒng)一指 揮下進行，并考慮各部分之間功率平衡、繼電保護的相互配合、消弧線圈的補償度是否適 當。對于變電站，分網(wǎng)就是將母線分段運行，縮小范圍，找出仍有接地信號的一段母線。 當逐路查找后仍未找到故障線路，而接地現(xiàn)象未消失，可考慮是兩條線路同相接地或所內 母線設備接地情況，進行針對性查找故障點。檢查站內設備確定故障范圍后，應對故障范圍以內的站內一次設備進行全面的外部巡視檢查。主要 檢查設備瓷質部分有無損壞、放電閃絡，設備上有無落物、小動物及外力破壞現(xiàn)象，各引山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級專科電氣自動化學年論文線有無斷線接地，檢查互感器、避雷器、電纜頭等有無擊穿損壞等。檢查發(fā)現(xiàn)電流互感器、 出線穿墻

29、套管、出線避雷器、電纜頭、耦合電容器、線路側隔離開關等斷路器外側的設備 有無故障。應匯報調度，轉移負荷后，斷開斷路器隔離故障。拉開故障設備的兩側隔離開 關，匯報上級有關領導，做好安全措施，等待檢修人員檢修故障設備。故障點只能用隔離開關隔離，此時絕對不能用隔離開關拉開接地故障和線路負荷電流。 應匯報調度，根據(jù)本站一次系統(tǒng)主接線及運行方式，利用倒運行方式將故障點隔離。對不能 倒運行方式的，可用人工接地法轉移故障點，再用斷路器斷開故障點。故障點在母線上。檢查發(fā)現(xiàn)隔離點在母線上，無法隔離，應將隔離母線停電檢修，雙 母線接線的，可將全部負荷倒至另一條母線上供電，其它情況，應先將用戶負荷轉移，再進 行停運

30、母線。消弧線圈檔位不適當和諧振經(jīng)消弧線圈補償?shù)南到y(tǒng)，有時會發(fā)生三相電壓不平衡，并且有接地信號發(fā)出，處理此 類事情的辦法是可改變網(wǎng)絡參數(shù)，適當增加或減少補償線路予以消除。在檢修過后空投母 線時，有時會發(fā)生諧振，也可能出現(xiàn)接地信號，發(fā)生此情況可立即送上一條線路，破壞諧 振條件，消除諧振。在倒閘操作時也可能發(fā)生諧振，同樣可以通過改變運行參數(shù)消除諧振。針對空母線充電時也會發(fā)單相接地信號，在PT 一次繞組中性點與地之間串接消諧器， 從而限制諧振的發(fā)生，防止單相接地信號的誤發(fā)。4單相接地故障的危害和影響對變電設備的危害10kV配電線路發(fā)生單相接地故障后，變電站10kV母線上的電壓互感器檢測到零序電 流，在

31、開口三角形上產(chǎn)生零序電壓，電壓互感器鐵芯飽和，勵磁電流增加，如果長時間運 行，將燒毀電壓互感器。在實際運行中，近幾年來，已發(fā)生變電站電壓互感器燒毀情況， 造成設備損壞、大面積停電事故。單相接地故障發(fā)生后，也可能產(chǎn)生諧振過電壓，產(chǎn)生幾 倍于正常電壓的諧振過電壓，危及變電設備的絕緣，嚴重者使變電設備絕緣擊穿，造成更10山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文大事故。對配電設備的危害單相接地故障發(fā)生后，可能發(fā)生間歇性弧光接地，造成諧振過電壓，產(chǎn)生幾倍于正常 電壓的過電壓，過電壓將進一步使線路上的絕緣子絕緣擊穿，造成嚴重的短路事故，同時 可能燒毀部分配電變壓器，使線路上的避雷器、熔斷器

32、絕緣擊穿、燒毀，也可能發(fā)生電氣 火災。對配電網(wǎng)的危害嚴重的單相接地故障，可能破壞區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定，造成更大事故。對人危害對于導線落地這一類單相接地故障，特別是絕緣導線，如果接地配電線路未停運，對于 行人和線路巡視人員（特別是夜間），可能發(fā)生人身觸電傷亡事故。對供電可靠性的影響發(fā)生單相接地故障后，對發(fā)生單相接地故障的配電線路要進行停運，中斷正常供電， 影響供電可靠性。在查找故障點和消除故障中，不能保障用戶正常用電，特別是在、大風、 雨、雪等惡劣氣候條件和山區(qū)、林區(qū)等復雜地區(qū)以及夜間，不利于查找和消除故障，將造 成長時間、大面積停電，對供電可靠性產(chǎn)生較大影響。對供電量的影響發(fā)生單相接地故障后，由于

33、要查找和消除故障，必然要停運發(fā)生單相接地故障配電線 路，從而將造成長時間、大面積停電，減少供電量。每年由于配電線路發(fā)生的單相接地故 障，將少供電十幾萬度，影響供電企業(yè)的供電量指標和經(jīng)濟效益。11山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級專科電氣自動化學年論文對線損的影響發(fā)生單相接地故障時，由于配電線路接地相直接或間接對大地放電，將造成較大的電 能損耗，如果按規(guī)程規(guī)定運行一段時間（不超過2小時），將造成更大的電能損耗。對日常生活的影響當發(fā)生單相接地故障之后，電力部門需要進行搶修，在搶修期間需要暫時對相鄰的但 未發(fā)生故障的線路進行停電，這就給人們的日常生活造成了一定的影響。在搶修時如果不 能找到或者還未完

34、全排除故障，該電網(wǎng)所覆蓋的區(qū)域將會持續(xù)停電直至完全修復，這將會 對人們的生產(chǎn)生活造成很大的影響。5單相接地故障的處理方法傳統(tǒng)處理方法線路接地時，變電站運行人員在聽到告警鈴響后，會推拉確定具體的10kV接地饋線， 然后電話通知供電站查線。供電站傳統(tǒng)的接地查線處理方法可分為2種：經(jīng)驗判定法和推 拉法。經(jīng)驗判定法一般情況下，供電站在接到變電站查線通知后，有經(jīng)驗的運行人員會首先分析故障線 路的基本情況：線路環(huán)境（有無存在未及時處理的樹害），歷史運行情況（原先經(jīng)常接地） 等，判定可能引起的接地點，然后去現(xiàn)場進行確認。但不在把握線路情況或線路分段較少 的情況下，一般直接將運行人員分組對線路進行逐桿設備全面

35、巡視，直至發(fā)現(xiàn)接地點。經(jīng)驗判定法的缺點：對供電站的要求較高。要求供電站線路日常巡視維護扎實到位， 治理基礎資料詳實準確，并且人員對情況非常熟悉，否則經(jīng)驗判定就無從談起。在白天， 由于接地現(xiàn)象表現(xiàn)不明顯，帶電巡視接地故障存在人身安全隱患；在夜晚，接地現(xiàn)象表現(xiàn) 為弧光放電，有放電聲音，較為明顯，但由于需要照明燈具及交通車輛進行配合，增大了 另一種安全隱患。對意外情況，故障經(jīng)驗法不適用。12山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文推拉法由線路運行人員對線路分斷點的外形或斷路器進行開斷操作，并同時用電話與變電站 進行聯(lián)系，根據(jù)操作前后線路接地是否消失來確定接地點的所在范圍。推拉法也存在

36、明顯的不足：線路單相接地時，規(guī)程規(guī)定答應繼續(xù)運行時間不超過2小 時。受此限制，經(jīng)常會出現(xiàn)接地原因尚未查清，查找工作仍在進行，但變電站就已經(jīng)拉閘 停電的情況。此時會使接地查找工作變得復雜，停電時間延長。現(xiàn)在較為常用的處理方法絕緣搖測判定法為了克服傳統(tǒng)處理方法中的缺點，尋求科學有效的線路接地故障處理方法，從2000年 開始，對配電線路接地故障的處理做了專題分析和研究，通過對連續(xù)幾年的運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計 分析后發(fā)現(xiàn)：偶然原因引起的線路接地次數(shù)與絕緣子絕緣平良原因引起的接次數(shù)比大致為 1： 7。如2014年全年發(fā)生線路接地故障29次，其中樹害及處為破壞引起的只有4次，其 余均為避雷器及絕緣子擊穿或閃絡引起。

37、因此，對10KV配電網(wǎng)線路接地故障的處理應重 點考慮絕緣子絕緣不良方面的原因。而如何快速有效地發(fā)現(xiàn)絕緣不良的絕緣子則成為此類 線路接地故障查找的要害。（1）線路整體絕緣搖測法線路整體絕緣搖測法比較適用于長度較短，配電變壓器數(shù)量較少，沒有交叉跨越其他 10kV及以上電壓等級線路的10kV線路。線路整體絕緣搖測法實施前應首先采取安全措施， 確保無向試驗線路倒送電的可能性，非凡是在工作線路兩端不能掛短路接地線的情況下保 證人身安全。在線路的最大分段點（能將線路分成前后長度最接近的斷點）兩側，如圖中 96號桿的斷路絲具上、下樁頭處分別搖測絕緣電阻值。當然，也可以將符合以上條件的某 一支線視作整體線路絕

38、緣電阻搖測。這種方法既適用于對線路進行絕緣水平監(jiān)測，總體把 握線路絕緣情況，又適用于傳統(tǒng)處理方法查找不出線路接地故障時的情況。在用線路整體絕緣搖測法查找線路接地故障時，將搖測點兩側絕緣值進行比較，較低 的一側應為故障段。在判定故障段的故障相前，應確保線路配電變壓器和電容器均被可行 斷開，否則，絕緣搖表示分別搖測的三相絕緣值其實是三相相通的絕緣值，比真正的單相13山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文絕緣值要小許多。由于在正常情況下同一側A、B、C三相的絕緣值大體相同，所以搖測后 將所有搖測故障段的三相絕緣值進行比較，絕緣值最低的一相應為故障相。按此法依次范 圍查找故障段，直至

39、找到故障點。由于每次可將故障范圍大致縮小1/2,故一般5次以內即 可將故障范圍縮小到線路總長的1/32長度，大致可以找到故障點。在線路預防性試驗中，晴天搖測絕緣電阻時經(jīng)驗值大于100MQ為合格。若在晴天搖測 中配電變壓器絲具沒有被拉開，則經(jīng)驗值大于50MQ即為合格。對于具體的某條線路的某 段，應在線路投運時測量并具體記錄當時的絕緣電阻值及環(huán)境溫度，建立完備的線路絕緣 檔案，這可為以后通過線路預防性試驗進行絕緣數(shù)據(jù)的縱向和橫向比較判定線路絕緣是否 良好打下良好的基礎。在晴天線路接地故障查找中測得的絕緣值，統(tǒng)計經(jīng)驗是低于40MQ為不合格，若測試 中配電變壓器絲具沒有被拉開，則低于30MQ即為不合格

40、。對于具體的某條線路的某段， 應與最近一次預防性試驗的絕緣值進行縱向比較，若絕緣值有較大幅度的下降(下降幅度 在40以上)，則可確定為絕緣損壞。對于線路分斷點較少的線路，可在線路中間解開耐張桿引流線，將懸式絕緣子兩側視 作開斷點，分別在兩側搖測絕緣來判定接地故障點。(2)線路絕緣抽查搖測法對于存在交叉跨越或鄰近有其他帶電線路，不掛短路接地線無法保證工作人員安全的 線路，宜用抽查搖測法進行絕緣測量。根據(jù)線路運行的時間長短和事故分析結果，對可能 出現(xiàn)故障的線路的絕緣子應及時進行一定數(shù)目的絕緣抽樣搖測檢查，即將可疑段的絕緣子 子批抽樣，現(xiàn)場更換下來后就地進行絕緣測量，以評價該條線路的絕緣狀況。絕緣抽

41、查搖 測的重點是避雷器和針式瓷瓶。懸式瓷瓶由于在設計中采取了最少兩片，降低電壓使用的 雙保險方案，若其外觀良好，絕緣故障的機率極少?，F(xiàn)場絕緣搖測的具體方法是：將避雷器及針式瓷瓶拆下，放在潮濕的沙地上，針式瓷 瓶要倒放，將瓷裙埋入沙地最少2cm,用絕緣搖表線的L端接避雷器或針式瓷瓶的金屬端， 將E端插入沙地，根據(jù)需要接屏蔽G后，即可測試。應注重的是沙地必須潮濕，針式瓷瓶 要倒放，否則，搖表電流引線只能采集到瓷件泄漏電流的一部分，會使測量的絕緣電阻值 比實際的高許多。用抽查搖測法即可以對單個絕緣子進行測量，也可以對一批絕緣子進行 測量，可大大提高檢測效率。但是在對一批絕緣子進行測量時，若發(fā)現(xiàn)絕緣值

42、偏低，仍然14山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文需逐個判定，一直到找出低值絕緣子為止。準確判定出支線的絕緣狀況后，可綜合評價整 條線路的絕緣狀況，以便及時采取更換瓷件等措施，提高線路絕緣水平，確保線路安全運 行。5.3發(fā)生單相接地故障后的處理在小電流接地電網(wǎng)的運行中，當發(fā)生單相接地故障，絕級監(jiān)察報出接地信號時，運行 值班人員應沉著冷靜地進行處理。根據(jù)信號、電壓表指示、天氣情況、運行方式等進行綜 合分析，區(qū)分接地信號的虛與實。并及時向上級調度和領導匯報，做好有關現(xiàn)象的記錄。 在上級調度人員指揮下，運行維護單位應立即組織人員巡視線路，查找故障點，在查找過 程中可以采取分片、分

43、段、分支、分設備的“排除法”。1）充分發(fā)揮95598聯(lián)動機制，動員廣大用電客戶，如發(fā)現(xiàn)用電設備有異常及時溝通， 減少運行維護人員查找故障的時間。2）斷開線路第一道開關，組織運行維護人員重點排查這段線路。如線路無異常則向調 度申請試送前端線路。3）如線路試送成功則說明故障點在這段線路的下一段，可采用相同的方法盡快找到故 障點并消除。4）如查找發(fā)現(xiàn)線路的故障點在線路的中段，運行維護人員應訊速向調度匯報，在調度 的命令下斷開上一級和下一級開關，隔離故障段，采用環(huán)網(wǎng)供電方式盡量縮小停電范圍。 同時組織人員迅速搶修。5）對電纜線路可采用先進行隔離后逐個排除的方法進行查找。如果上述辦法未查找到故障點，可請

44、求上級調度對故障線路試送電一次，如成功，則 可能是其他不明偶然原因造成，不成功，則用“排除法”繼續(xù)查找，直到查找到并消除故 障為止。6單相接地故障的預防辦法對于配電線路單相接地故障，可以采取以下幾種方法進行預防，以減少單相接地故障 發(fā)生：15山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文定期檢查配電設備為減少單相接地故障的發(fā)生，電力部門可以安排工作人員定期對配電線路進行檢查， 保證能在第一時間內發(fā)現(xiàn)故障防止更大危險的事故發(fā)生。工作人員主要需要檢查的方面： 首先是看導線與樹木或者建筑物之間的距離是否在安全距離范圍內，其次是絕緣子固定螺 栓和拉帶螺栓是否松脫以及拉線是否有破損或者斷裂等，

45、第三是電桿頂端是否有鳥窩，導 線在絕緣子中的綁扎或固定是否牢固，絕緣子固定螺栓是否松脫，橫擔、拉帶螺栓是否松 脫，拉線是否斷裂或破股，導線弧垂是否過大或過小等。工作人員要及時記錄檢查時所發(fā) 現(xiàn)的問題并且及時采取措施，防止故障的發(fā)生。定期進行零件的絕緣測試配電線路上有很多的小部件，雖小卻不容忽視，如果其中的一個零件出線問題，可能 會對整個配電線路產(chǎn)生影響。因此需要對配電線路上的絕緣子、分支熔斷器、避雷器等設 備進行絕緣測試，檢測其絕緣性是否符合標準。另外除了要檢查上面所提到的小部件外， 還要定期的對配電變壓器進行試驗，檢驗其是否合格，對于不合格的配電變壓器要及時采 取措施。安裝真空開關一旦發(fā)生單

46、相接地故障，工作人員就要停止該電網(wǎng)區(qū)域的正常供電，查找故障點，這 將對人們的日常生產(chǎn)生活造成較大的影響，為了解決查找故障點花費時間長的問題，可以 在主線路每隔1-2km裝設分段開關和分支配電線路上加裝分支開關，縮小故障范圍，減少 停電面積和停電時間，有利于快速查找故障點，降低對人們生活所產(chǎn)生的影響程度。安裝單相接地故障檢測系統(tǒng)解決單相接地故障所花費的時間更多的是在查找故障點上，所以可以采取一些措施來 更好更快的找到故障點。在變電站的配出線出口處加裝信號源，在配電線路始端、中部和 各分支處三相導線上加裝單相接地故障指示器，指示故障區(qū)段。10kV架空線路發(fā)生單相接 地故障后，根據(jù)指示器的顏色變化可

47、快速確定故障范圍，快速查到故障點。目前這一檢測16山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文系統(tǒng)已在一些10kV架空線路上應用，能夠快速查找故障點，節(jié)省時間，提高供電可靠性， 增加供電量，取得了較好效果。更換高壓絕緣架空導線采用JKLGYJ120絕緣架空導線代替架空裸導線。絕緣架空導線是大幅度降低由于外 力原因造成線路單相接地、并引起短路、或斷線的有效措施，在樹林密集地區(qū)解決了線路 由于空間走廊狹窄，安全距離不夠，架設線路的困難。架空絕緣導線與架空裸導線相比， 體現(xiàn)了較多的優(yōu)越性：一是事故率明顯減少，減少了觸電傷亡事故、單相接地、相間短路 故障事故；二是改善了樹線矛盾，大量樹木不

48、必修剪砍伐；三是架設空間縮小，釋放了供 電能力，同桿可多回路架設，降低了造價；四是架設方便、靈活性高，并可帶電作業(yè)；五 是減少停電事故，保證了對用戶的正常供電，提高了供電可靠率。10kV架空線路單相接地故障對變電設備和配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行有較大影響，應在 實踐中總結經(jīng)驗，并積極應用新技術、新設備，預防單相接地故障發(fā)生，發(fā)生后盡快查找 和消除故障點，提高供電可靠性，增加供電量，減小對人身和設備的危害，從而保證電網(wǎng) 的安全、經(jīng)濟和穩(wěn)定運行。7應用新技術新設備小電流接地自動選線裝置小電流接地自動選線裝置是一種電力行業(yè)使用的保護設備。該設備適用于3kV-66kV 中性點不接地或中性點經(jīng)電阻、消弧線圈

49、接地系統(tǒng)的單相接地選線，能夠指示出發(fā)生單相 接地故障的線路。在變電所加裝小電流接地自動選線裝置，此裝置能夠自動選擇出發(fā)生單相接地故障線 路，時間短，準確率高，改變傳統(tǒng)人工選線方法，對非故障線路減少不必要的停電，提高 供電可靠性，防止故障擴大。目前，已有部分變電站加裝了這套裝置，取得了良好效果。 在實際應用中，應注意此裝置與各10kV出線間隔上的零序電流互感器配合使用，否則不能 發(fā)揮任何作用。17山東科技大學繼續(xù)教育學院2013級?？齐姎庾詣踊瘜W年論文線路故障在線監(jiān)測系統(tǒng)配電線路傳輸距離遠支線多，大部分是架空線和電纜線，環(huán)境和氣候條件惡劣，外破、 設備故障和雷電等自然災害常常造成故障率較高。一旦

50、出現(xiàn)故障停電，首先給人民群眾生 活帶來不便，干擾了企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營；其次給供電公司造成較大損失；再者一條線路 距離較長，分支又多，呈網(wǎng)狀結構，查找故障，非常困難，浪費了大量的人力，物力。配電線路故障在線監(jiān)測系統(tǒng)主要用于中高壓輸配電線路上，可檢測短路和接地故障并 指示出來，可以實時監(jiān)測線路的正常運行情況和故障發(fā)生過程。該系統(tǒng)可以幫助電力運行 人員實時了解線路上各監(jiān)測點的電流、電壓、溫度的變化情況，在線路出現(xiàn)短路、接地等 故障以后給出聲光和短信報警，告知調度人員進行遠程操作以隔離故障和轉移供電，通知 電力運行人員迅速趕赴現(xiàn)場進行處理。主站SCADA系統(tǒng)除了顯示線路故障電流途徑和位 置，還能顯示線路負荷電流、零序電流、線路對地電場、接地尖峰電流的變化情況并繪制 歷史曲線圖，用戶根據(jù)需要還可以增加開關位置遙信采集、開關遙控、遠程無線抄表和無 功補償柜電容投切等功能。線路故障在線監(jiān)測系統(tǒng)是一套遠程實時在線監(jiān)測線路故障及其他運行參數(shù)的系統(tǒng)，可 以在計算機或手機