本文主要論述了接地故障產(chǎn)生的原因及其對(duì)人、設(shè)備和電網(wǎng)的危害。分析了接地故障后三相電壓的變化規(guī)律,給出了判斷接地故障類型和故障差異的方法,主要介紹了配電網(wǎng)接地故障發(fā)生后的判斷和處理方法;介紹了兩種不同接地漏電試驗(yàn)方法的處理過程,比較了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
影響10kV配電線路的自然因素包括暴風(fēng)、暴雨、雷電、冰雹等因素。這些自然因素在一定程度上對(duì)配電線路和配電線路接地故障造成了破壞。在暴風(fēng)雨天氣,配電線路的接地故障可能是由于分支或其他物體在壓力作用下對(duì)配電線路產(chǎn)生壓力而引起的。
1.2 人為因素
人們?nèi)粘I钪械幕顒?dòng)也會(huì)對(duì)10kV配電線路造成破壞,這體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面是人們主觀性的破壞。一些不法分子盜竊電纜、電線,對(duì)電塔、電線等設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞。還有一些為了自己的利益私自改變線路網(wǎng)絡(luò),以節(jié)省自己的電力成本私拆變壓器等行為,此類違法措施實(shí)施后,將導(dǎo)致高壓線路的線頭暴露,給電力企業(yè)的線路維修工作帶來安全隱患。另一方面,當(dāng)交通車輛、建筑工程、水利工程等各項(xiàng)人為工程的開展,無意中損壞10kV配電線路時(shí),這些都給配電線路的安全運(yùn)行帶來損害,導(dǎo)致10kV配電線路接地故障。
1.3 10kV配電線路自身因素
高壓線路范圍內(nèi)10kV配電線路在自身施工不合理的情況下,會(huì)產(chǎn)生電弧,損壞配電網(wǎng)電纜絕緣層,造成接地故障。第一,在線路分布方面,當(dāng)10kV配電線路通過電壓線路時(shí),高壓配電線路與低壓配電線路在變壓器周圍相互交叉,配電線路中存在大量的電弧,導(dǎo)致接地故障。第二,10kV配電線路元件質(zhì)量不達(dá)標(biāo),在長期使用和運(yùn)行中受到大量的磨損,導(dǎo)致接地故障的發(fā)生。第三,10kV配電線路引腳和懸架裝置安裝位置不當(dāng)也會(huì)損壞絕緣層,導(dǎo)致接地故障。
2 接地故障現(xiàn)象的判斷
接地故障發(fā)生后,母線電壓發(fā)生變化,根據(jù)電壓變化等參數(shù)判斷接地故障類型。以下總結(jié)了一些故障現(xiàn)象,以判斷故障類型。
(1)單相完全接地:將單相電壓降到0,將兩相電壓提高到線路電壓??梢耘袛?電壓的相位是接地相位。
?。?)單相不完全接地:一相電壓降低但不為0,另一相電壓升高但不相等。一相電壓可以略高于線電壓,可以判斷降壓相位為接地相位。
?。?)間歇性接地:前后三相電壓變化,接地相電壓升高或降低,非故障相電壓升高或降低,有時(shí)正常。
?。?)單相斷線:一相電壓增加時(shí),不超過該相電壓的1.5倍;當(dāng)兩相電壓減小且相等時(shí),兩相電壓大于或等于相電壓的0.866倍。可以判斷電壓上升相為斷開相。
?。?)兩相斷線:一相電壓下降,但不為0,另一相電壓上升,且相等,但不超過線路電壓。電壓上升相可以判斷為斷開相。
(6)基頻諧振:單相電壓下降,兩相電壓上升,線路電壓過高。
?。?)分頻諧振:三相電壓同時(shí)升高。
?。?)PT斷線:①高壓保險(xiǎn)熔斷:熔融相的電壓降低但小于0,其他兩相的電壓沒有變化。
?、诘蛪喝劢z斷:熔絲相電壓降為0,其余兩相保持不變。
3 接地故障的處理方法
從以上分析可以看出,接地故障是日常生活中非常常見的一種故障類型,可能會(huì)對(duì)人員和設(shè)備的安全造成威脅。因此,有必要及時(shí)、有效、合理地處理接地故障[1]。
當(dāng)10kV母線發(fā)生接地故障時(shí),一般情況下,10kV母線按接地漏電測試順序表的原則進(jìn)行處理。即根據(jù)接地漏電測試順序表,按順序進(jìn)行10kV線路的漏電測試,切除一條并送回一條,直到發(fā)現(xiàn)故障線路為止。當(dāng)一個(gè)電路的母線電壓被切斷并恢復(fù)正常時(shí),這個(gè)電路就是一個(gè)故障電路。為了減少停電范圍和電源故障對(duì)用戶的影響,電源站(或客戶服務(wù))和巡邏檢查泄漏試驗(yàn)前應(yīng)通知所有客戶,以減少停電的影響。
采用該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)供電站所反映的線路情況和線路的檢測情況進(jìn)行漏電試驗(yàn),在一定程度上減少了非故障線路誤切的可能性,減少了故障線路的順序,縮小了故障范圍。缺點(diǎn)是如果斷線,斷線會(huì)掉到地上,此時(shí),如果線路未通電,可能危及附近行人的人身安全,甚至造成人身傷;此外,如果兩條或兩條以上的10kV線路同時(shí)接地,這種方法無法確定故障線路。必須重新檢測泄漏電流,即切斷母線上的出口開關(guān)(逐行),直到接地信號(hào)消失。然后通過逐個(gè)檢查發(fā)現(xiàn)兩條或多條接地線。當(dāng)一次發(fā)出10kV母線接地信號(hào)時(shí),線路為故障線路。顯然,這種做法增加了泄漏試驗(yàn)的時(shí)間,延長了確定故障線路的時(shí)間,影響了快速響應(yīng)。
近年來,我國多條供電線路因觸電事故造成人員傷亡,許多電網(wǎng)單位已開始實(shí)施架空配電線路預(yù)防斷網(wǎng)專項(xiàng)工作計(jì)劃,明確減少斷網(wǎng)10kV接地時(shí)間是防止斷線人身傷害事故發(fā)生的重要保障。接地故障時(shí),應(yīng)根據(jù)選線結(jié)果和接地泄漏試驗(yàn)順序表,立即進(jìn)行泄漏試驗(yàn),以減少接地時(shí)間,防止因斷開而對(duì)人身安全造成損害。當(dāng)10kV母線有接地信號(hào)時(shí),配電應(yīng)按接地試漏順序表逐一切斷10kV線路,找到故障線路后將切斷的非故障線路送至電源;在確定故障電路之前,切斷電路不會(huì)傳輸電源。當(dāng)10kV線路被切斷時(shí),母線接地信號(hào)消失,可判斷為故障線路。然后,再逐一切斷無故障線路進(jìn)行電力輸送。
采用該方法進(jìn)行漏電試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是:減少了斷線造成人身傷亡的發(fā)生,減少了接地運(yùn)行時(shí)間,減少了對(duì)線路設(shè)備絕緣的影響。這種漏電測試方法消除了所有可能的故障,因此,同時(shí)識(shí)別兩條或多條接地線路的故障,然后逐個(gè)進(jìn)行測試和發(fā)送是有效的。缺點(diǎn)是:增加了線路停電的頻率,使受影響的用戶數(shù)量增加,雖然停電時(shí)間較短。故障線路確定后,可采用斷開各支路開關(guān),分步進(jìn)行試驗(yàn)傳輸?shù)姆椒?,縮小故障搜索范圍,確定故障點(diǎn)。如有必要,可通過遙測絕緣來確定故障點(diǎn)。
總接地故障是配電網(wǎng)日常運(yùn)行中的常見故障,直接關(guān)系到人身安全和設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行。因此,必須及時(shí)、有效、正確地處理接地故障,根據(jù)故障信號(hào)和母線電壓正確判斷故障線路。未來,如果我們能建立一個(gè)保護(hù)裝置,我們可以立即確定故障的斷線和刪除線路故障。認(rèn)為它能有效降低接地漏電試驗(yàn)和停電的影響,大大提高供電的可靠性。