探讨单相接地故障在配电线路运行中的处理方法 |
| 2012-11-06 08:35 作者：王志敏 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网11月6日文】据《硅谷》杂志2012年第16期刊文称，做好日常维护工作可以有效预防单相接地故障，保证配电网的良性运行。重点探讨引起单相接地故障的原因、预防及处理单相接地故障的措施，以供参考。
随着电网改造的实施，两线一地的供电方式逐渐被改造为三相三线的供电方式[1]。改造后的配电线路增强了绝缘水平，同时降低了跳闸率，减少了供电线路损耗，对于电网的稳定运行意义重大。然而，在三相三线配电线路运行的过程中，容易出现单相接地故障，尤其是在恶劣的天气环境下，更是容易出现此类故障。单相接地故障的发生会对配电网运行、变电设备运行产生严重影响。本文重点探讨了引起单相接地故障的原因、预防及处理单相接地故障的措施，以供参考。
1单相接地故障所引起的危害
当出现单相接地故障时，容易对人、畜、电气设备及电网运行产生一定的危害。对于人、畜产生的危害表现在电击人、畜，导致伤亡事故；对于电气设备产生的危害表现在可能引发间歇性的弧光接地，从而导致出现高出正常网络数倍的电压，对电气设备造成严重损伤，甚至可能导致电气火灾；对于电网运行产生的危害主要为严重破坏电网系统的对称性与稳定性，发生严重的短路事故[2]。此外，当单相接地故障发生时，还会降低供电系统的可靠性，因为需要查找故障发生的地点，并停电以做修复处理，这样将会造成较大范围、较长时间的停电。
2单相接地故障在配电线路运行中的预防及处理方法
2.1预防单相接地故障的方法
定期巡视配电线路，观察导线与建筑物、树木的距离，是否绑扎及固定牢固绝缘子中的导线，固定绝缘子的螺栓是否牢固，拉带、横担的螺栓是否出现松脱现象；定期测试避雷器、熔断器、绝缘子的绝缘性能，发现不合格的绝缘设施，要及时更换；定期试验变压器，及时维修与更换不合格的变压器；安装电压等级较高的绝缘子，以提高配电线路的绝缘强度。
2.2单相接地故障发生之后的处理措施
当出现单相接地故障时，负责运行维护的单位应在上级人员的指挥下，迅速组织人员查找相关故障点，可以采取分设备、分支、分段、分片的排除法，也可以采用蹬杆检查、绝缘摇表等方法[3]。如果采用以上方法未能找到接地故障点，则可以申请在故障线路再送电一次，若送电成功，说明是其他的不明原因导致的故障，若送电不成功，则采用排除法继续进行查找。
2.3采用新设备与新技术应对单相接地故障
2.3.1安装FFK开关
图1FFK（分界开关）
FFK开关不仅能与变电站相互配合，切除短路故障，还能自动断开出现单相接地故障的线路，并自动隔离故障。如图1，一条10kV的配电线路，带着三个用户，大电网与用户电网用FFK开关连接。在正常的情况下，DL、K1、K2、K3均处于合位状态。但是在用户2界内出现单相接地故障的情况下，K2的监控装置将会检出零序电流，并判断界内已出现了单相接地故障。在延时之后，K2分闸，并将故障切除。同时，K1、K3中检测到零序电流值相对较小，无法达到动作值，也不会分闸。此外，单相接地故障发生时，DL不会分闸。在用户2发生短路故障的情况下，DL开关跳闸，配电线路停电。但K1、K2、K3都处于合位状态，K2检测与记忆发生故障的电流，以实现快速分闸；当DL重合后，用户2停止供电，其余用户恢复供电。因此，FFK开关可以有效隔离并减少停电区域，也有利于排查故障。FFK开关工作的原理为采集接地点的零序电流，并将其与整定值进行比较判断。此开关的设计原理简单，性价比高，比较实用。但从实际的运行状况来看，当短路故障发生时，FFK开关在断路器发生首次跳闸的情况下，便已经完成判定与检测相应终端的负荷故障，也完成了控制处理相应的保护开关。因此，不管是永久性的故障或者是临时性的故障，FFK开关都不会对其进行判别，都将视为故障，并闭锁保护开关。对此，如果对于一些临时性的单相接地故障，且需要在短时间之内恢复通电的支路，则不宜配置FFK开关；尤其是一些多雷地区或山区，线路出现瞬间故障的概率较大，不宜安装FFK开关。
2.3.2安装单相接地故障显示仪
因为FFK开关的价格比较高，如果在每个支线或用户都安装FFK开关，将会耗费较大的成本，可行性不强，所以将单相接地故障显示仪与FFK开关配合使用会是较好的选择。可在已经安装FFK开关的支线上及分支线上，再安装显示单相接地故障的仪器，以便能够将故障区段指示出。配电线路出现单相接地故障之后，能以指显示仪颜色的变化作为依据，在隔离的范围当中，迅速确定出发生故障的范围，并将故障点迅速查出。此类单相接地故障显示仪价格便宜，一些县局已在使用，它能够帮助维修人员迅速找出单相接地故障点，从而节省了时间，并使供电的可靠性得以提高，增加了供电量。在实际的运行当中，为了节约投资，普遍选用短路与接地二合一的故障显示仪。当前，在国内已经开发了一些单相接地故障显示仪，但这些显示仪的接地原理依然是沿用过去的接地选线原理，这些检测原理主要包括零序电流检测法、首半波检测法、电流突变检测法及五次谐波检测法。以上原理均为被动检测，依赖于单相接地故障出现前后发生变化的电网参数。小电流的接地系统具有自身的特殊性，当单相接地故障出现时，产生故障信号的能力较弱，且容易受到谐波污染与电磁干扰，致使信号失真，以上情况都会对单相接地故障显示仪的准确性与选择性造成直接影响。在另一方面，单相接地故障的识别，需要设定故障显示仪的动作定值，当大于定值时，为单相接地；当小于定值时，为不接地。因为配电网的拓扑结构较为复杂，其运行方式也具有多样性，而要设置一个具体的定值作为作为判断故障的门槛值存在一定的困难，所以在实际的使用过程中，单相接地故障的识别度不高，判断的正确率也相对较低，有时也会误导查找故障的工作人员。
3结语
配电线路运行的过程中，难免会出现单相接地故障，单相接地故障将会对配电网的经济运行及安全运行造成严重影响。做好日常维护工作可以有效预防单相接地故障，保证配电网的良好运行。此外，还要不断更新观念。积极采用新技术与新设备，通过高新技术与科学管理来完善配电网；在配电线路中出现单相接地故障后，应及时将故障点隔离，并尽可能地减少停电区域，提高供电本身的可靠性，以保证设备安全与人身安全。
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