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摘要：通过对10kV配电线路单相接地故障的现象、产生原因的分析，指出单相接地故障对变电设备、区域电网、人畜的危害，对供电可靠性、供电量、线损的影响，提出预防和故障处理办法，并建议应用新技术新设备，减少单相接地故障的发生及不必要的经济损失。
关键词：单相接地；原因；危害；预防和处理；新技术新设备
Abstract: Through the analysis of the phenomenon, single-phase ground fault in 10kV power distribution line causes, points out that the single phase to ground fault hazards of substation equipment, the regional power grid, the human and animals, influence on the reliability of power supply, power supply, power loss, puts forward the prevention and treatment measures of fault, and suggested that the application of new technology and new equipment, reduce the single-phase grounding fault occurs and unnecessary economic loss.
Key words: single phase grounding; causes; hazards; prevention and treatment; new technology and new equipment
中图分类号：TU994
10kV配电线路一般采用中性点不接地的“三相三线”供电方式，在中性点不接地系统中，当发生单相接地故障时，对用户并无影响，供电可靠性高，同时，由于其单相接地电流较小，对邻近的通信线路、信号系统等干扰也较小，但采取这种供电方式的配电线路在实际运行中，经常发生单相接地，特别是在雨季、大风和恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生，严重影响了变电设备和配电网的安全、经济运行，本人结合在调度运行的工作实践，就10kV配电线路单相接地故障发生的原因、对变电设备和配网的安全、经济运行的影响和单相接地故障的预防、发生后的处理方法以及采取新技术、新设备等方面进行粗浅的阐述。
1单相接地故障的原因
1.1 单相接地故障检测
中性点不接地系统中发生一相接地，虽然对供电不受影响，但因非故障相对地电压升高到线电压，可能引起对地绝缘击穿而造成相间短路。故发生一相接地后，不允许长期带一相接地运行.发生接地时出现接地光字牌亮，警铃响，提示运行值班人员进行处理。经过选线确定接地线路后，立即汇报调度，由调度运行人员通知配电线路维护人员尽快消除。
1.2单相接地故障发生的原因
10kV配电线路在实际运行中，发生单相接地故障主要有以下几种原因。
1）导线断线落地或搭在横担上。
2）导线在绝缘子中绑扎或固定不牢，脱落到横担或地上。
3）导线风偏过大，与建筑物距离过近。
4）配电变压器高压引下线断线。
5）配电变压器台上的10kV避雷器或10kV熔断器绝缘击穿。
6）配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地。
7）绝缘子击穿、破裂，导致接地或绝缘子脏污在雾雨天闪络、放电、绝缘电阻降低。
8）线路上的分支熔断器绝缘击穿。
9）线路落雷。
10）清障不力，刮风时树枝碰线。
11）小动物危害引起。
12）漂浮物（如塑料布、树枝等）
13）其它偶然或不明原因。
在以上诸多种原因中，导线断线、绝缘子击穿和树木短接是发生配电线路单相接地故障最主要的原因，对近几年来单相接地故障原因统計，上述三种原因占总故障原因的80%以上。
2单相接地故障的危害和影响
2.1 对变电设备的危害
10kV配电线路发生单相接地故障后，变电站10kV母线上的电压互感器检测到零序电流，在开口三角形上产生零序电压，电压互感器铁芯饱和，励磁电流增加，如果长时间运行，将烧毁电压互感器。单相接地故障发生后，也可能产生谐振过电压，产生几倍于正常电压的谐振过电压，危及变电设备的绝缘，严重者使变压设备绝缘击穿，造成更大事故。在一定条件下，单相接地可能出现周期性的熄灭和重燃的间歇电弧，电网电压越高，间歇电弧引起的过电压越危险。
2.2对配电设备的危害
单相接地故障发生后，可能发生间歇性弧光接地，造成谐振过电压，产生几倍于正常电压的过电压，过电压将进一步使线路上的绝缘子击穿，造成严重的短路事故，同时可能烧毁部分配电变压器，使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁、也可能发生电气火灾。
2.3对区域电网的危害
严重的单相接地故障，可能破坏区域电网系统稳定，造成更大事故。
2.4对人畜的危害
对于导线落地这一单相接地故障，如果接地配电线路未停运，对于行人和线路巡视人员（特别是夜间），可能发生人身触电伤亡事故，也可能发生牲畜触电伤亡事故。
2.5对供电可靠性的影响
发生单相接地故障后，一方面要进行人工选线，对未发生单相接地故障的配电线路要进行停电，中断正常供电，影响供电可靠性，另一方面发生单相接地的配电线路将停运，在查找故障点和消除故障中，不能保障用户正常用电，对供电可靠性产生较大影响。
2.6对供电量的影响
发生单相接地故障后，由于要查找和消除故障，必然要停运发生单相接地故障的配电线路，从而造成长时间和区域停电，减少供电量。据不完全统计，每年由于配电线路发生的单相接地故障，将少供电十几万度，影响供电企业的供电量指标和经济效益。
2.7对线损的影响
发生单相接地故障时，由于配电线路接地相直接或间接对大地放电，将造成较大的电能损耗，如果按规程规定运行一段时间（不超过2小时），将造成更大的电能损耗。
3预防和处理方法
3.1预防方法
对于配电线路单相接地故障，可以采取以下几种方法进行预防，以减少单相接地故障的发生。
1）对配电线路定期进行巡视，主要是看导线与树木、建筑物的距离，电杆顶端是否有鸟窝，导线在绝缘子中的绑扎或固定是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉带螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等，也可以采取指定专职巡线员，对线路进行定期巡视，并对线路有计划地进行特殊及夜间巡视，线路发生故障进行故障巡视时要细心查线，发现故障及时彻底排除，防止重复发生故障。
2）对配电线路上的绝缘子、分支断路器、避雷器等设备定期进行绝缘测试，不合格及时更换。
3）对配电变压器定期进行试验，对不合格的配电变压器进行维修或更换。
4）在农村配电线路上加装分支断路器，缩小故障范围，减少停电面积和停电时间，有利于快速查找故障点。
5）在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子，提高配电网绝缘强度。
3.2发生单相接地故障后的处理方法
当配电线路发生单相接地故障后，发电厂和变电站的值班人员应按调度员的命令寻找故障点，在查找过程中可以利用重合闸对线路作短时的拉合试验，其顺序为①首先是双回线或有其它电源的线路，②把分支最长、最多、负荷最轻和最不重要的线路列在前，③其次是分值较少、较短、负荷较重的线路，④再次是接在母线上的配电装置，如避雷器、互感器等，⑤然后检查电源，如变压器和发动机，⑥最后是母线，用倒母线的方法检查母线系统。采用分片、分段、分支、分设备的“排除法”并与绝缘摇表、蹬杆检查等办法相结合，尽快找到故障点并消除。
4应用性技术新设备
4.1小电流接地自动选线装置
在变电站加装小电流接地自动选线装置，此装置能够自动选择出发生单相接地故障的线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大。
4.2单相接地故障检测系统
在变电站的配出线出口处加装信号源，在配电线路始端、中部和各分支处三相导线上加装单相接地故障指示器，指示故障区段。配电线路发生单相接地故障后，根据指示器的颜色变化可快速确定故障范围，快速查到故障点。目前这一检测系统已应用，能够快速查找故障点，节省时间，提高供电可靠性，增加供电量，取得了良好的效果。
4.3金属氧化物避雷器
在配电线路和变台上采用金属氧化物避雷器代替FS-10阀型避雷器，其优点为：①保护性能好，②无续流和通流容量大，③无间隙。放电效果好，可以耐多重雷击，绝缘击穿率低，运行稳定。
5 结语
10kV配电线路单相接地故障对变电设备和配电网的安全、经济运行有较大影响，应在实践中不断总结新的经验，并积极应用新技术、新设备，预防单相接地故障的发生，发生后应尽快查找和消除故障点，提高供电可靠性，增供扩销，减少对人身和设备的危害，从而保证电网的安全、稳定和经济运行。
作者简介：魏梅玲（1971-），女，河南滑县人，工程师，从事电网调度管理工作。
李海兰（1975-）女，青海民和人，技师，从事继电保护定值计算工作。
关键词：单相接地；原因；危害；预防和处理；新技术新设备
Abstract: Through the analysis of the phenomenon, single-phase ground fault in 10kV power distribution line causes, points out that the single phase to ground fault hazards of substation equipment, the regional power grid, the human and animals, influence on the reliability of power supply, power supply, power loss, puts forward the prevention and treatment measures of fault, and suggested that the application of new technology and new equipment, reduce the single-phase grounding fault occurs and unnecessary economic loss.
Key words: single phase grounding; causes; hazards; prevention and treatment; new technology and new equipment
中图分类号：TU994
10kV配电线路一般采用中性点不接地的“三相三线”供电方式，在中性点不接地系统中，当发生单相接地故障时，对用户并无影响，供电可靠性高，同时，由于其单相接地电流较小，对邻近的通信线路、信号系统等干扰也较小，但采取这种供电方式的配电线路在实际运行中，经常发生单相接地，特别是在雨季、大风和恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生，严重影响了变电设备和配电网的安全、经济运行，本人结合在调度运行的工作实践，就10kV配电线路单相接地故障发生的原因、对变电设备和配网的安全、经济运行的影响和单相接地故障的预防、发生后的处理方法以及采取新技术、新设备等方面进行粗浅的阐述。
1单相接地故障的原因
1.1 单相接地故障检测
中性点不接地系统中发生一相接地，虽然对供电不受影响，但因非故障相对地电压升高到线电压，可能引起对地绝缘击穿而造成相间短路。故发生一相接地后，不允许长期带一相接地运行.发生接地时出现接地光字牌亮，警铃响，提示运行值班人员进行处理。经过选线确定接地线路后，立即汇报调度，由调度运行人员通知配电线路维护人员尽快消除。
1.2单相接地故障发生的原因
10kV配电线路在实际运行中，发生单相接地故障主要有以下几种原因。
1）导线断线落地或搭在横担上。
2）导线在绝缘子中绑扎或固定不牢，脱落到横担或地上。
3）导线风偏过大，与建筑物距离过近。
4）配电变压器高压引下线断线。
5）配电变压器台上的10kV避雷器或10kV熔断器绝缘击穿。
6）配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地。
7）绝缘子击穿、破裂，导致接地或绝缘子脏污在雾雨天闪络、放电、绝缘电阻降低。
8）线路上的分支熔断器绝缘击穿。
9）线路落雷。
10）清障不力，刮风时树枝碰线。
11）小动物危害引起。
12）漂浮物（如塑料布、树枝等）
13）其它偶然或不明原因。
在以上诸多种原因中，导线断线、绝缘子击穿和树木短接是发生配电线路单相接地故障最主要的原因，对近几年来单相接地故障原因统計，上述三种原因占总故障原因的80%以上。
2单相接地故障的危害和影响
2.1 对变电设备的危害
10kV配电线路发生单相接地故障后，变电站10kV母线上的电压互感器检测到零序电流，在开口三角形上产生零序电压，电压互感器铁芯饱和，励磁电流增加，如果长时间运行，将烧毁电压互感器。单相接地故障发生后，也可能产生谐振过电压，产生几倍于正常电压的谐振过电压，危及变电设备的绝缘，严重者使变压设备绝缘击穿，造成更大事故。在一定条件下，单相接地可能出现周期性的熄灭和重燃的间歇电弧，电网电压越高，间歇电弧引起的过电压越危险。
2.2对配电设备的危害
单相接地故障发生后，可能发生间歇性弧光接地，造成谐振过电压，产生几倍于正常电压的过电压，过电压将进一步使线路上的绝缘子击穿，造成严重的短路事故，同时可能烧毁部分配电变压器，使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁、也可能发生电气火灾。
2.3对区域电网的危害
严重的单相接地故障，可能破坏区域电网系统稳定，造成更大事故。
2.4对人畜的危害
对于导线落地这一单相接地故障，如果接地配电线路未停运，对于行人和线路巡视人员（特别是夜间），可能发生人身触电伤亡事故，也可能发生牲畜触电伤亡事故。
2.5对供电可靠性的影响
发生单相接地故障后，一方面要进行人工选线，对未发生单相接地故障的配电线路要进行停电，中断正常供电，影响供电可靠性，另一方面发生单相接地的配电线路将停运，在查找故障点和消除故障中，不能保障用户正常用电，对供电可靠性产生较大影响。
2.6对供电量的影响
发生单相接地故障后，由于要查找和消除故障，必然要停运发生单相接地故障的配电线路，从而造成长时间和区域停电，减少供电量。据不完全统计，每年由于配电线路发生的单相接地故障，将少供电十几万度，影响供电企业的供电量指标和经济效益。
2.7对线损的影响
发生单相接地故障时，由于配电线路接地相直接或间接对大地放电，将造成较大的电能损耗，如果按规程规定运行一段时间（不超过2小时），将造成更大的电能损耗。
3预防和处理方法
3.1预防方法
对于配电线路单相接地故障，可以采取以下几种方法进行预防，以减少单相接地故障的发生。
1）对配电线路定期进行巡视，主要是看导线与树木、建筑物的距离，电杆顶端是否有鸟窝，导线在绝缘子中的绑扎或固定是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉带螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等，也可以采取指定专职巡线员，对线路进行定期巡视，并对线路有计划地进行特殊及夜间巡视，线路发生故障进行故障巡视时要细心查线，发现故障及时彻底排除，防止重复发生故障。
2）对配电线路上的绝缘子、分支断路器、避雷器等设备定期进行绝缘测试，不合格及时更换。
3）对配电变压器定期进行试验，对不合格的配电变压器进行维修或更换。
4）在农村配电线路上加装分支断路器，缩小故障范围，减少停电面积和停电时间，有利于快速查找故障点。
5）在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子，提高配电网绝缘强度。
3.2发生单相接地故障后的处理方法
当配电线路发生单相接地故障后，发电厂和变电站的值班人员应按调度员的命令寻找故障点，在查找过程中可以利用重合闸对线路作短时的拉合试验，其顺序为①首先是双回线或有其它电源的线路，②把分支最长、最多、负荷最轻和最不重要的线路列在前，③其次是分值较少、较短、负荷较重的线路，④再次是接在母线上的配电装置，如避雷器、互感器等，⑤然后检查电源，如变压器和发动机，⑥最后是母线，用倒母线的方法检查母线系统。采用分片、分段、分支、分设备的“排除法”并与绝缘摇表、蹬杆检查等办法相结合，尽快找到故障点并消除。
4应用性技术新设备
4.1小电流接地自动选线装置
在变电站加装小电流接地自动选线装置，此装置能够自动选择出发生单相接地故障的线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大。
4.2单相接地故障检测系统
在变电站的配出线出口处加装信号源，在配电线路始端、中部和各分支处三相导线上加装单相接地故障指示器，指示故障区段。配电线路发生单相接地故障后，根据指示器的颜色变化可快速确定故障范围，快速查到故障点。目前这一检测系统已应用，能够快速查找故障点，节省时间，提高供电可靠性，增加供电量，取得了良好的效果。
4.3金属氧化物避雷器
在配电线路和变台上采用金属氧化物避雷器代替FS-10阀型避雷器，其优点为：①保护性能好，②无续流和通流容量大，③无间隙。放电效果好，可以耐多重雷击，绝缘击穿率低，运行稳定。
5 结语
10kV配电线路单相接地故障对变电设备和配电网的安全、经济运行有较大影响，应在实践中不断总结新的经验，并积极应用新技术、新设备，预防单相接地故障的发生，发生后应尽快查找和消除故障点，提高供电可靠性，增供扩销，减少对人身和设备的危害，从而保证电网的安全、稳定和经济运行。
作者简介：魏梅玲（1971-），女，河南滑县人，工程师，从事电网调度管理工作。
李海兰（1975-）女，青海民和人，技师，从事继电保护定值计算工作。