低压电网单相接地故障保护问题

发表时间:2019/10/17   来源:《当代电力文化》2019年第11期   作者:兰宇 霍晓辉 梁沄泽
[导读] 近年来,我国电网建设规模不断扩大,低压电网作为人们安全用带电的主要类型在电力事业发展中发挥了重要作用。
中原大化集团公司电仪工程公司,永金项目部   河南省濮阳市  457000
        摘要:近年来,我国电网建设规模不断扩大,低压电网作为人们安全用带电的主要类型在电力事业发展中发挥了重要作用。通过对低压电网运行进行分析,电网单相接地故障对电网安全性、稳定性造成极大影响。针对这种情况文章对低压电网单相接地故障保护问题进行分析,并探讨接地故障处理方式和解决措施。
        关键词:低压电网;接地故障;故障保护;电网故障
        引言
        配电线路作为整体电网系统中的重要组成部分,其在实际运行中出现接地故障,极大影响了电网的稳定运行,同时也产生了一定的安全事故隐患。因此实际工作中如何有效地处理低压配电线路的接地故障,引起了广泛的关注。针对低压配电线路接地故障的查找、处理及防范措施,进行简要剖析研究,以盼能为相关低压配电线路的接地故障处理作业实施提供参考。
        1低压电网单相接地故障保护问题
        单相接地故障在低压配电网中十分常见,一般来说单相接地故障会表现出4种情况:(1)变压器击穿或熔断器熔丝烧断;(2)接地相电压无限趋近零,而另外两相则呈现出高电压,此现象与缺相故障较为接近,因为缺相故障中故障相电压为零,另外两相则表现为电压正常,要注意区分;(3)绝缘子击穿,接地点有间隙放电现象以及放电声,夜间尤其明显;(4)电缆中间接头被击穿,这在雷雨天气中最为常见。低压配电线路出现单相接地故障主要有2个方面的原因。首先是人为因素,这是比较关键的因素,如配电设备养护和检修不到位,用户私拉乱接线路、用电不合理,用户伐树安全措施不到位砸断导线等均可能导致单相接地故障。其次是自然因素,表现最为明显的就是雷击,一旦线路被雷击就可能导致出现永久性单相接地,同时伴有避雷器炸裂、绝缘子损坏等。大风、雨雪等恶劣天气下也很容易造成故障,如大风将线路周边竹木吹倒搭在线路上,又如雨天,绝缘子脏污,出现对地闪络,这种情况在晴朗天气下会消失。在农村导线断落、竹木搭接导线以及绝缘子出现问题是最为常见的故障原因。
        2低压配电线路接地故障查找方法分析
        2.1传统方法
        低压配电线路在运行中出现接地故障,在线路接地故障检查中,主要以经验法进行接地故障的查找作业。经验法接地故障查找中,区别于纯技术性的查找方法,其在实践操作的过程中电力作业人员以日常维护、操作积累的经验,进行配电线路的接地故障大概区域判断,之后通过现场检查的方式进行维护处理。该类方法在前期电网构造较为单一的情况下,应用效果较为良好,但随着当前电力系统的构造复杂化,采用经验法进行线路接地故障的查找,则出现了较多的问题,较多情况下无法有效进行接地故障现象的判断,同时也存在较大的安全隐患。
        2.2信号注入法
        这种定位方式是因为发生接地故障之后,工作人员可以采用专业的设备对母线的电压互感线中,注入特殊的电流信号,然后实现对线路的检测,基于信号的流通效果完成选线的目的。如果线路中的检测限号消失,则是说明消失的位置即为故障点。
        2.3测量绝缘电阻法
        测量绝缘电阻查找接地有2种方法。一是停电后进行线路整体绝缘测量。这种方法适用于线路较短、变压器少、无交叉跨越其他线路情况。通常先采取必要的安全措施,保证无倒送电和确保人身安全,尽可能在线路中心开始分段测量绝缘电阻,分析测量点两端绝缘电阻值,较低侧则是故障段,要注意测量前线路上的配电变压器和电容器应断开。二是停电后进行线路绝缘抽测,比较适用于线路相对复杂的情况。按第一种方法依据线路运行状况抽样检查。
        2.4推拉排查方法
        低压配电线路在运行中出现接地故障,使用推拉排查方法为常用的一类方法。推拉排查方法顾名思义,即为通过阶段性的推拉电闸方式进行接地故障区域的判断。

从理论方面分析,推拉法具备较好的接地故障判断应用效果,但从当前的配电网构成现状、用电户数量、用电户类型以及涉及的各类应用电气设备方面进行分析,推拉排查方法在应用中还存在如安全隐患高、经济损失高、维护周期长的现象,同时也存在较大的局限性。对于当前复杂化的低压配电线路接地故障查找作业,存在一定的适用性问题。
        3低压电网单相接地故障的处理措施
        3.1落实巡检运维管理
        低压配电线路在运行中出现接地现象为常见故障之一,为切实有效地降低接地故障现象的出现概率,提升配电线路的运行质量,落实线路巡检运维管理则为有效的改善措施。具体实施中可结合引起配电线路接地故障的原因,如自然原因、人为原因以及设备原因,进行相关运维管理措施的实施。如防雷方面的改善措施,可通过安装全线避雷设施的方式,进行配电线路的运行防护,以此减少因雷击事件造成线路运行中出现的断路、接地故障等不良现象。另外配电线路日常运维管理中,应根据线路不同区段落实差异化的运维策略,如针对山林地区线路,缩短巡视周期,加强线路走廊竹木的清理,以此提升配电线路的运行质量,降低接地故障的出现概率。
        3.2应用新设备与新技术
        随着现阶段科学技术的不断发展,在预防以及解决低压配电线路运行中存在的单相接地故障时,已经有了更好的技术手段。比如,安装小电流接地自动选线装置、使用防爆自动脱离型的过电压保护装置以及安装单相接地故障检测系统,这对于降低故障的影响和及时解决故障具有重要作用。不过,在具体的应用过程中,应该结合实际的需求进行合理应用,以免产生不必要的问题,影响到配电线路的稳定运行。
        3.3在线监测系统
        对系统实时监控可以及时获取系统该状态,保证定位的准确性,但是对工作人员的能力要求较高。在选择过程中,不宜采用成本消耗较高的定位方法,同时工作人员的能力有待提升,所以将信号注入法、在线监测系统排除。为了实现对低压配电线路接地故障的快速定位,供电企业可以采用阻抗法、行波法的方式进行分析,在保证最终效果准确性的同时,还不需要较大的资金投资,工作人员可以轻松确定故障的位置,并及时进行故障处理,提高供电局运行的稳定性。
        3.4落实关键设备的预试定检
        低压配电线路出现接地故障,整体上分为设备接地故障、线路接地故障两方面。其中设备接地故障查找难度大,查找成本高,且持续周期长。因此在实际发展中为有效地减少低压配电线路的接地故障概率,落实关键设备的预试定检,也为重要的改善措施和处理方法。在具体的作业实施中,主要维护检修的设备组件,应包括变压器、绝缘子、绝缘瓷瓶、避雷系统设施、基础杆塔设施等其他辅助设施。通过合理的设备优化维护,确保关键设备在运行中的安全性和稳定性。
        3.5加强设备日常维护与检查
        对于低压电力网络运行环节出现的单相接地故障,在电力设备检查环节,一旦出现设备无明显故障的情况,可以采取线路接地检查,将母线分段运行,确定单相接地的区域,缩小检测范围。在此基础上,对母线无功补偿电容器断路器以及空载线路进行处理,通过改变供电方式来确定接地故障点,对于多电源接地,考虑到操作难度,可以使用转移负荷的方式,通过这种方式,来确保电力网络单相故障区域的快速准确定位。
        结语
        综上所述,分析低压配电线路接地故障的查找方法、应用现状及防范措施,对供电企业解决系统运行中的接地故障的处理有一定的参考作用,同时对减少接地故障、用电异常、经济损失以及电力安全事故等问题起到积极作用。供电企业在实际工作中可通过落实关键线路设备的定期检修维护、加强巡检运维管理、引入新型绝缘设备、应用智能监测技术的措施进行改进。
        参考文献
        [1]陈子良,周密,曹雯.10kV电力系统单项接地故障分析与处理方法[J].电力信息与通信技术,2017(07):101-106.
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