1 单相接地故障发生的原因
农网10 kV配电线路发生单相接地故障主要有以下原因。110 kV线路导线断线落地或搭挂在横担上;②导线在绝缘子中绑扎或固定不牢,脱落后挂在横担上或落到地上;③导线与建筑物距离过近,在大风中风偏过大碰触到建筑物引发接地故障;④配电变压器本体绝缘击穿造成接地,如高压绕组单相绝缘击穿或接地;⑤线路中绝缘子击穿导致接地;⑥同杆架设导线上层横担的拉线脱落搭在下层导线上造成接地;⑦线路遭受雷电袭击发生断线等故障接地;⑧树木接触导线导致短路接地;⑨鸟害引发故障接地;⑩飘浮物落在线路导线上引起接地等。其中,导线断线、导线风偏过大、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。
2 单相接地故障的危害
(1)对10 kV配电设备的危害。10 kV线路发生单相接地故障后,可能造成间歇性弧光接地,造成谐振过电压,产生几倍于正常电压的过电压,此过电压将进一步使线路上的绝缘子绝缘击穿,造成严重的短路事故。严重的过电压可能导致配电变压器烧毁,导致线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁,同时,可能发生电气火灾。
(2)对10 kV变电设备的危害。当10 kV配电线路发生单相接地故障后,变电站10 kV母线上的电压互感器产生零序电流,在开口三角形上产生零序电压,导致电压互感器铁芯饱和,励磁电流增加。如果长时间在此状况下运行,将烧毁电压互感器。
(3)对农村电网的危害。严重的单相接地故障,可能破坏区域电网系统稳定,甚至导致运行事故。
(4)对居民的危害。对于导线落地这一类单相接地故障,如果接地配电线路未停止运行,就会对接近落地点的行人和线巡人员(特别是夜间)构成威胁,甚至可能发生人身触电伤亡事故。
(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,查找故障线路,就要对未发生单相接地故障的配电线路进行停电,中断正常供电,影响供电可靠性;另一方面,发生单相接地故障的配电线路将停运,在查找故障点和消除故障过程中,将不能保障用户正常用电,对供电可靠性有较大影响。特别是在大风、雨、雪等恶劣气象条件下和山区、林区等地形复杂地区,以及夜间光线不足情况下,查找和消除故障更加困难,将造成长时间、大面积停电。
3 预防措施
(1)防交通事故等外力引起线路故障。为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故,可以在立于道路边的杆塔上粘贴防撞反光贴,在拉线上套装红白反光标志警示管,以引起车辆驾驶员的注意。加强宣传教育,着重指出在高压线路附近放风筝、违章施工对电力线路危害的严重性。加强打击破坏盗窃配电线路设施、设备的力度。
(2)防极端天气引起的线路故障。根据季节做好线路的防风、雾、雨、雪、雷等工作,对个别档距较大的线路,在多风大风季节来临之前,及时检查线路弧垂及风偏,及时采取调整导线弧垂等有效防风措施。对受环境条件和外力影响造成杆塔基础下沉的缺陷,应及时培土夯实杆基,对容易积水或易受洪水冲刷的,要在杆基处筑防护堤。在雷雨季节来临之前,认真检查台区及线路安装的避雷装置,及时更换不符合运行要求的避雷设备。
(3)加强工程施工及运行维护管理。施工安装时严把施工关和验收关。合理安排检修计划,按期进行线路检修及重大缺陷和事故隐患处理,力争做到防患于未然。严格按要求定期测试接地电阻,对接地电阻不符合要求的,及时整改。加强线路巡视,及时清扫或更换污秽绝缘子,加强绝缘子检测,及时发现并更换绝缘性能已不满足要求的绝缘子。