【摘要】

随着我国社会经济不断发展，钢铁企业也进入到了高速发展期。对于钢铁生产企业来说，由于钢铁企业是典型的重工业，在实际运行过程中需要大量的电能。其中，应用最为广泛的就是10kV电力系统，但是10kV电力系统在应用过程中常常会出现单相接地问题，严重影响整个电力系统的平稳性和安全性。基于此，本文重点探究10kV电力系统单相接地故障问题，进而提出相应的解决措施。

关键词：

10kV电力系统;单相接地;故障;处理;钢铁企业

引言

　　对于任何形式的电力系统来说，都需要配有接地系统，并且可以划分为小电流系统和大电流系统。其中，小电流系统的最大优势是在系统出现单相接地时，虽然其接地电压较低，但是其余两相的电压会随之升高，线电压依然对称，不会影响连续供电，系统依然可以运行几个小时;反之，大电流系统如果出现单相接地问题，甚至造成安全事故，这就要立刻断电(跳闸系统灵敏的条件下会自动断电)。现如今，10kV电力系统在重工业企业生产中应用非常广泛，在钢铁企业生产中，10kV电力系统安全运行是保障日常生产安全和质量的重要一环。如果10kV电力系统出现单相接地问题，如果没有得到及时处理，会导致非故障的设备绝缘遭到严重破坏，寿命也会降低，严重影响生产设备和电力系统的安全性。

1.10kV电力系统发生单相接地的原因和危害

　　钢铁企业在日常生产中，通常都是连续作业形式，这就在一定程度上加强了设备和电缆的老化速率，再加上诸多客观因素。可以说，造成10kV电力系统单相接地的因素非常多，但常见的单相接地主要表现在以下几点：

1.1设备绝缘问题

　　由于设备绝缘产生问题，10kV电力系统的设备和电缆会出现击穿接地问题。例如配电变压器高压绕组单相绝缘接地、绝缘子击穿、电缆分支熔断等问题。可以说，只要有电缆的地方都有可能出现单相接地问题，但通常都会发生在接头处或衔接处。

1.2自然因素

　　由于钢铁企业所应用的10kV电力系统是由外部和内部组成，如果天气恶劣就会有可能造成10kV电力系统单相接地，例如线路落雷、风力过猛、距离建筑物过近、树木短接等，这些因素都会在很大程度上影响10kV电力系统的稳定性。再者，自然因素还包括很多外力所致的单相接地故障，包括鸟害、塑料袋、枝叶等。

1.3输电线问题

　　如果输电线出现断线问题，即会产生单相接地问题，例如导线落在横担上、断线落地、配电变压器断线等。

1.4人为因素

　　人为操作失误造成的10kV电力系统单相接地是最为常见的问题。在10kV电力系统当中，馈线出现单相接地故障的危害不仅能够让非故障的两相电压升高，可能产生几倍于正常电压谐振过电压引发的绝缘受损问题，同时10kV电力系统的母线上电压互感器也会检测到零序电力，也就是在开口三角形上产生了零序电压问题，造成电压互感器铁芯饱和、增加励磁电流，如果没有对其进行及时处理，甚至会烧毁电压互感器，造成设备损坏问题、降低整个10kV电力系统的稳定性，从而造成大面积断电事故。

2.10kV电力系统单相接地故障排查和处理措施

　　如果发现了10kV电力系统出现单相接地故障时，为了提高接地故障检测效率，先要判断单相接地的故障性质和类型;之后通过分网运行的形式缩小故障范围，保证其他高压配电室能够继续运行，并对相关站内的设备和线路进行一一排查;最后排除非故障线路，明确单相接地故障的具体位置，隔离单相接地区域，让工作人员快速对其进行修复、以最快的速度恢复供电，这样才能够保障钢铁企业的经济效益和生产效率。在单相接地故障检查当中，其判断方法如下：

　　如果系统出现了某一相对地电压降低，另外两个电压升高为线电压，该种情况就是非常典型的单相接地故障。如果变电站母线存在着排列不对称、跌落式熔断器出现熔断问题、倒闸操作不规律等，都会导致中性点电压三相对地电容的不平衡性，这时就没有发生单相接地故障问题。

　　在合闸空母线时，会受到励磁干扰，造成铁磁谐振电压过高，如果10kV电力系统因为受到雷击而造成间歇性接地问题时，就会导致互感器电压持续升高。如果10kV电力系统遭受到雷击时，整个子系统的附近电场会产生畸变等问题，但是实际上系统并未发生单相接地故障。

　　单相接地故障出现后，并且绝缘监视和继电保护装置出现了接地信号时，运行班值人员需要即刻采用应对措施展开维修工作。并结合现场的实际情况展开综合性分析，并做出合理的决策，先向企业上级领导请示，并做好相关人员调配工作。尽可能的快速恢复钢铁日常生产。

　　首先，要对接地性质和类型进行识别，找到对应分网运行部分，这样才能够缩小停电范围，在进行决策过程中，需要重点考虑各个分网间的负荷平衡和保护动作配合性。在现场要检查生产设备和电力设备是否完好，找出放电痕迹和电缆脱落问题，如果没有上述这些问题，可以依次拉闸。

　　其次，钢铁企业由于生产规模大、工作量大，通常都会在10kV电力系统出线部位安装微机保护线和接地信号装置，如果这些装置没有损坏，在出现单相接地故障时会更加容易找到故障位置。如果没有安装保护选线和接地信号装置，这时可以通过断开某一个电路开关接地信号消失，并且绝缘监视电压表恢复正常值，则表示所断开的线路出现了单相接地问题。

　　最后，如果采用线路顺停分路开关后，依然产生接地信号，则表明此处没有出现单相接地故障，可以对其恢复用电，以此类推逐渐恢复生产，但是不能将所有出线侧全面断开，否则会导致10kV电力系统电容电流大幅下降，造成内部的残余电流过大，从而出现消弧线圈失效问题，造成间歇性弧光放电，对设备和线路绝缘造成严重的影响。

　　此外，在采用上述的方法进行单相接地故障判定时，也可以应用不同的断电形式，通常是先将不重要的线路断开，待到单相接地故障排除完毕后再恢复用电，对于一些重要的用电子系统，可以采用转移用电负荷或者接入备用线路的形式，待到负荷转移或者接入备用线路之后，即可判断排除接地故障，这样即可降低停电对企业的损失。

3.10kV电力系统单相接地故障排除中的注意事项

　　第一、10kV电力系统出现单相接地故障之后，整个故障排除时间不得超过2h，否则会对10kV电力系统造成影响。

　　第二、在10kV电力系统单相接地故障运行过程中，为了避免单相接地故障电压升高而造成的绝缘损坏、互感器发热等情况，需要加强温度监控工作。

　　第三、在排除10kV电力系统单相接地故障过程中，先断开发现故障痕迹的线路，为了能够降低停电影响，如果没有发现故障痕迹的线路先不急于断电处理，主要检查分支多、线路长、故障频率高的线路，之后再检查线路短、分支少、负荷重的线路。

结束语

　　综上所述，为了能够保障钢铁企业日常生产的安全性和稳定性，我们必须要加强10kV电力系统单相接地故障排查工作，通过分析造成单相接地故障的原因、特点、性质，从而有针对性的开展故障排除工作。同时在故障处理当中，需要做好详细的记录，这样才能够为后续解决单相接地故障提供数据参考。

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龙钢公司能源检计量中心
田菲