配电线路单相接地故障是很难预防的呢，原因是很多因素所导致的，但工业漏电开关的设定安装就是最好的故障预防手段。
很多人认为漏电开关是人体保护而设定的产品，的确，30ma的漏电开关的确是人体危险电流的特定设定值，但还有300ma的产品就是你的线路接地的产品呢。
10,kV配网线路单相接地故障分析与处理_单相接地故障
发电机定子绕组单相接地保护方案综述
1 前言
定子绕组单相接地故障是发电机最常见的一种故障，而目往往是更为严重的绕组内部故障发生的先兆，因此定子接地保护意义重大。目前实际应用中比较成熟的定子接地保护有基波零序电压保护、三次谐波电压保护及二者组合构成的保护，国外的发电机中性点大都是经高阻接地，较多的采用的是外加电源式的保护。近十几年微机保护的飞速发展，为新保护原理的开发提供了强大的硬件平台和广阔的软件空间。其中基于自适应技术、故障分量原理和小波变换的保护比较突出，它们有力地推动了单相接地保护技术的发展。
扩大单元接线的发电机定子接地保护迫切需要具有选择性的保护方案，由于零序方向保护自身的缺陷、基于行波原理的保护在理论和技术上尚不够成熟，因此将小波变换应用到选择性定子接地保护有着重要的意义。
2 定子绕组单相接地保护方案
发电机定子绕组单相接地时有如下特点：内部接地时，流经接地点的电流为发电机所在电压网络对地电容电流的总和，此时故障点零序电压随故障点位置的改变而改变；外部接地故障时，零序电流仅包含发电机本身的对地电容电流。这些故障信息对接地保护非常重要，下面就介绍几种定子接地保护方法。
2.1 零序电流定子接地保护
由单相接地故障特点可知，对直接连在母线上的发电机发生内部单相接地时，外接元件对地电容较大，接地电流增大超过允许值，这就是零序电流接地保护的动作条件。这种保护原理简单，接线容易。但是当发电机中性点附近接地时，接地电流很小，保护将不能动作，因此零序电流保护存在一定的死区。
2.2 基波零序电压定子接地保护
发电机定子绕组(设A相距中性点α处)发生单相接地时，定子回路各点的零序电压
，其他两相故障情况亦有此关系。可见单相接地时零序电压U0＝αEph，Eph为故障相电动势，可将之作为保护动作参量。此基波零序电压可以在机端或中性点处获得，对于发电机中性点经配电变压器接地的情况，基波零序电压可取自配电变压器的二次电压。
这种保护主要应用于发电机变压器组接线方式，它的一个突出优点是即使在单相接地电流很小的情况下也可以采用，但是由于在发电机中性点处存在位移电压，该保护不可避免的在中性点附近存在死区，且当经过过渡电阻接地时灵敏度不高。
2.3 三次谐波电压型定子接地保护
发电机正常运行时，中性点三次谐波电压比机端三次谐波电压大，而在中性点附近发生接地故障时，机端三次谐波电压增大，中性点三次谐波电压降低。利用单相接地故障前后发电机中性点与机端处三次谐波电压变化特点构成三次谐波电压型定子接地保护。
由三次谐波电压构成的保护动作判据总的来说有两大类，一种是利用机端或中性点单侧三次谐波电压构成的保护，其判据为
＜a(阀值)，这种保护特
别简单，在国外仍有应用，但是灵敏度较低，且保护范围较小，受运行工况影响很大。另一种是由机端和中性点双侧三次谐波电压构成的判据， >b 和。式中Kp为调整系数，b和c为常数。前者以U3s为动作量，U3n为制动量，可以保护距中性点约50％的范围，但灵敏度并没有得到很大的提高。而后者引入了幅值和相角调节系数，可以减小动作量降低制动量，从而提高保护的灵敏度和可靠性，而且此方案还可单独完成定子接地的100％保护。但由于利用的是稳态量，当接地过渡电阻较大尤其是故障位置在绕组中部附近时，机端和中性点三次谐波电压的变化量很小，此时保护的灵敏度较低。
另外，基波零序电压保护可以保护85％～95％范围的定子绕组，且故障点越靠近机端保护灵敏度越高；三次谐波电压保护则是故障点越靠近中性点保护灵敏度越高。据此，而将两者结合，可以实现100％的定子绕组接地保护。这种保护方案已在国内外获得广泛应用，不足之处是其灵敏度不够，这种情况对水轮发电机尤为突出。
2.4 外加电源式定子接地保护
这种类型的保护是在发电机定子回路与大地之间外加一个信号电源，正常运行时，此信号电源很少或不产生电流，而当发生接地故障后，产生相应频率的接地电流使保护动作。目前外加的电源有西门子采用的20Hz低频电源和ABB公司的外加12.5Hz的信号电源等，这两种信号源都是按编码的方式间歇注入到定子回路中的。这种保护对电源的可靠性和性能有很高的要求，装置的现场调试复杂而且价格昂贵。但是它的优势也非常明显，它能完成100％定子接地保护，灵敏度高，对绝缘老化起到监督作用，另外在发电机停机状态、起停和运行过程中均能起到保护作用，应用前景广泛。
此外采用外加20Hz或12.5Hz电源时，中性点接地方式和外加电源的内阻会影响保护的灵敏度。为了消除这种影响，新的改进的外加电源保护有采用电流突变量作为判据、引入电流平衡原理等方法，都不同程度地改善了保护的性能。
2.5 新原理新技术在定子接地保护中的应用
故障信息和故障特征的识别和处理是继电保护技术发展的基础，所以对这些故障信息和故障特征的发掘和利用则具有十分重要的意义。国内外继电保护的学者应用一些新原理新技术在定子接地保护方面做了深入的研究，并取得了较好的成果。具有代表性的有自适应原理、故障暂态分量原理及小波变换在定子接地保护中应用。
自适应原理通过实时跟踪发电机两侧电量的变化来进一步减小制动量，以提高保护的灵敏度。其中微机自适应式定子接地保护的发展引人注目，由于发电机运行工况的改变和系统振荡引起中性点和机端两侧的三次谐波电压及其比值的变化比较缓慢，微机强大的记忆功能和计算能力可以自动跟踪这种变化，采用两侧自适应三次谐波电压的向量比差作为主判据：，该保护的灵敏度比常规保护方案有了很大的提高。
故障分量信号有低频和高频之分，其中故障工频分量原理的继电保护早已在实际中应用；而故障高频暂态信息在传统保护中被视为干扰而被滤掉，其实这些暂态信号包含大量的故障信息，通过检测这些高频信号构成保护是故障暂分量保护的出发点。基于故障暂态分量的定子接地保护充分利用中性点和机端故障分量的变化特征，进而作出具体的判据。由于利用的是暂态量，使这种保护不受过渡
电阻、系统振荡等的影响，故具有较高的灵敏度。
小波变换作为一种数字信号处理方法具优有的时频聚焦能力和信号奇异检测能力，非常适合区分故障与正常情况下特征信息的变化方式。在定子单相接地时，机端和中性点零序电压和零序电流都会发生突变，小波分析对故障时的奇异信号做多分辨分析，将信号分解到不同的尺度上，而每个尺度分量反映原信号的不同频率成分，可以显示出故障信号的特征，利用零序电压和零序电流的小波变换模极大值的位置和符号的异同来判定故障。其优点是灵敏度较高，缺点是易受噪声干扰。
2.6 选择性定子接地保护
对于扩大单元接线的发电机发生单相接地故障时，通常的保护方案不具备选择性，即无法选出故障机，也不能区分故障位于机内还是机外。当一台发电机发生接地故障时，母线上并联的所有发电机接地保护都会动作，将造成不必要的扩大停机。在这种情况下单相接地保护的选择性十分必要，目前具有选择性的定子接地保护有以下几种方案。
方案一：将发电机中性点经电阻接地，适当增大接地故障电流，然后利用零序方向保护取得动作的选择性。这种做法可以实现保护的选择性，但人为增大了接地故障电流，对发电机定子铁芯不利，使本来轻微的定子接地故障恶化，保护出口也由发信号改为故障跳闸，因此，不是理想的保护方案。
方案二：行波零序功率方向保护。当一台发电机内部故障时，在故障初始半波期间，故障机与非故障机的行波零序功率符号相反；母线上故障时，各台发电机机端行波零序功率方向相同。故可通过检测机端零序功率的方向实现保护的选择性，但要完成这个工作以及相关的装置仍有很多困难。
方案三：基于小波变换的选择性保护。信号的奇异检测理论描述了具有突变信号在何时发生突变以及变化程度，小波变换用模极大值的形式来刻划这一奇异性。具体到定子绕组单相接地，故障时各发电机中性点和机端零序电压和零序电流，用小波变换得到其模极大值。内部故障时，故障机与非故障机零序电流的小波变换模极大值极性相反，零序电压的模极大值极性相同；外部故障时，零序电流的小波变换模极大值极性相同。利用这个特点，可将小波变换作为选择性定子接地保护的一个较好的方案。
一种方法是，将中性点和机端的零序电压与零序电流的小波变换模极大值的极性相与，由结果的正负来判别故障位于机内还是机外。另一种方法是，把零序电流的小波变换系数的差与和作为保护的动作量与制动量，通过判断，动作次数为n-1的为故障机（n为发电机的台数）。这种情况下当发电机只有两台时，还需另加其他判据。
这里介绍的是两种利用小波变换确定选择性保护的基本思想，然而小波变换只是一个分析工具，具体的保护方案还有很多。总之，这种基于小波变换的定子接地保护具有选择性，灵敏度高，是一种的较佳的保护思路。需要注意的是，该保护需要较高的采样率，且易受噪声的干扰。不过，笔者认为通过改善相关装置或采用可靠性更高的保护判据应该可以消除上述因素的影响。
3 结论
发电机定子绕组接地的保护问题一直倍受人们的关注，随着相关理论和技术的发展，新的保护原理和方法不断涌现。本文对现有的研究成果进行了一个全面的分析和比较，对传统保护方法和新的保护方案均有涉及，并针对扩大单元接线方式的接地保护选择性比较困难这一问题，介绍了几种保护方案，着重讨论了小波变换在选择性保护中的应用，对于这种保护方法，还有待于通过大量的仿真或动模试验进行考核，验证其结果的选择性。
摘 要笔者根据多年工作经验，总结了当前10 kV配电线路单相接地故障产生的主要原因，并提出有效的处理措施。关键词10kV配网；线路；单相接地；故障；处理
1 l0kV 配网线路单相接地故障产生原因
（1）导线接头断线落在横担上或是地面。
（2）绝缘子中的导线绑扎固定不紧，掉在地面或横担。
（3）风偏太大，和周围的建筑物距离太小。
（4）被盗的拉线落在导线上。
（5）变压器的高压接头引下线出现断线。
（6）变压器上的10kV绝缘熔断器以及避雷器至少有一个被穿。
（7）击穿变压器高压绕组的绝缘接地。
（8）击穿绝缘子。
（9）击穿线路分支的绝缘熔断器。
（10）在一个塔杆架的导线拉带有一端脱落并搭在下面的线上。
（11）绝缘子污闪、击穿，线路落雷。
（12）其他物体（例如铁丝、树枝、塑料等）落在导线上；
（14）外力破坏及其他偶然和不明因素。
2 l0 kV线路单相接地故障主要危害性
2.1 危及设备
发生单相接地时,非故障相的电压将升高,特别是弧光接地过电压,将威胁系统中的变压器、电压互感器、开关、避雷器等设备的安全运行,引起设备烧毁。
2.2 线路跳闸
随着网络的发展,网络对地电容越来越大,当发生单相瞬间接地时,电弧不能自行熄灭, 容易形成相间短路, 使断路器跳闸。另一种情况如发生单相接地时,非故障相的电压将升高,如网络中另一相存在绝缘薄弱点,势必会引起击穿,从而导至两相接地短路,使断路器跳闸。
2.3 系统失去稳定
如某变电站送出的l0kV系统发生间歇性接地, 接地点的电弧间歇性地熄灭与重燃,引起电网运行状态的瞬息变化,导致电磁能的强烈振荡,会使该变电站的l0kV系统失去稳定,严重时将导致l0kV系统停运行。
2.4 降低供电可靠性
单相接地毕竟是一种故障, 一旦发生要及时查找处理,否则将有可能造成设备损坏用户停电,降低了供电可靠性。
2.5 危及人畜生命安全及引发火灾
单相接地故障多发生在雷雨季节即夏秋季,此段期间多雨、多雷、大风、气候潮湿,由于l0kV农网线路主要向农村片区供电,而此时正是农民栽种和收割期间, 人、畜经常走过线路下, 发生单相接地时可能造成人、畜触电伤害甚至死亡。另外, 发生电弧接地时如周围有易燃物, 可能会引发火灾。
3 接地故障预防措施和处理办法
3.1 预防措施
①加强线路改造，严把设计与施工质量，改造旧线路，更换不合格导线，对设计、施工不合格的要予以返工。线路上用的瓷件在安装前必须进行耐压试验及绝缘测试，杜绝使用伪劣假冒产品。
②加强线路的运行管理工作。建立考核制度，把线路跳闸次数、跳闸停电时间以及故障原因的查找与责任单位、责任人的工资、奖金挂钩考核，发现故障后，一定要查找到故障点并将其彻底排除。
③加强线路巡视工作。严格按规程规定对线路进行定期巡视，并对线路有计划地进行特殊及夜间巡视，特别是用户多的长线路以及经常发生故障的线路，要加强巡视。线路发生故障进行故障巡视时要细心查线，发现故障及时彻底排除，防止重复跳闸。线路巡视主要是看导线与树木、建筑物的距离，电杆顶端是否有鸟窝，导线在绝缘子中的绑扎或固定是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉带螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等。要做到：故障原因未查到不放过，故障不彻底排除不放过，没有防止故障重复发生的措施不放过。
④做好线路的清障工作。积极与林业部门、林主沟通保证线路通道符合规程要求，使线路运行不受树木生长的干扰。
⑤加强线路设备的检修维护。我们每年春季对线路及设备进行停电检修、清扫工作，按有关规定对设备定期进行试验，及时处理设备缺陷，提高运行水平，如：定期清擦瓷瓶，对变压器、避雷器等定期进行电阻测试及耐压试验；加强配变高低压侧熔丝管理，禁止使用不合格保险丝。
⑥做好护线宣传工作。通过张帖标语、宣传车等形式，向广大群众进行线路保护宣传工作，特别是在伐树、拆除建筑物时要采取安全措施，保护线路安全，禁止在电力线路附近及其上空放风筝、抛掷铁丝、绳索等物。
⑦在雷雨季节到来前，线路及配变均要投入避雷器，避雷器要合乎规程要求，并定期进行绝缘电阻、工频放电电压试验，对不合格或有缺陷的避雷器要进行更换。
⑧在农村配电线路上加装分支溶断器，缩小故障范围，减少停电、面积和停电时间，有利于快速查找故障点。
⑨在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子，提高配电网绝缘强度。
3.2 发生单相接地故障后的处理办法
（1）传统处理方法
当线路接地，工作人员在报警声响后，会自行来判定 10kV 接地的馈路，接着找维护管理部门进行寻找故障和修理的工作，对于这个管理和维护的单位查找故障的方式通常有两种，本文主要介绍经验判断法。通常的时候，当管理和维护的部门得到变电所的相关的故障的消息之后，他们就会直接的让相应的工作人员开始全方位的检查，更好的寻找故障的地方，当不能准确的明确就是这个点的时候，就要根据工作人员多年的经验来进行研究和总结最有可能的故障点在哪里，然后根据判断的故障点一次去确认，最终找到实际的故障点，维修之后送电来确认。
但是什么事情都是有双面性的，这种方法也是有一定的缺点的：这样的判断是对管理维修的单位又很高的要求的，平时的管理的材料要正确详细，做好全程的管理，工作人员更是要了解整体的线路的情况和设施的环境使用情况，要不然经验判断就是空话；当晚上的时候，因为暗，产生这样的故障的时候，特别是不完全接地的时候，这样查找到故障就很难；一些比较特别的故障，这种方法是不能使用的。
（2）线路绝缘摇测法
线路绝缘摇测法适用在分段、分支开关较多，故障点难以查找，需要尽快恢复送电的线路上，尤其是对于电缆线路此方法比较实用。线路绝缘摇测可用万用表或2500伏兆欧表测量每相线的绝缘电阻。线路绝缘摇测法实施前应首先确保无向试验线路倒送电及产生感应电的可能。
在将线路分段的两侧分别摇测绝缘电阻值，将摇测点两侧绝缘值进行比较，较低的一侧应为故障段。这种方法既可对线路进行绝缘水平监测，总体掌握线路绝缘情况，又适用于传统处理方法查找不出线路接地故障时的情况。
4 积极推广新技术、采用新设备
（1）小电流接地自动选线装置在变电所加装小电流接地自动选线装置，此装置能够自动选择出发生单相接地故障线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大。目前，已有部分变电站加装了这套装置，取得了良好效果。在实际应用中，应注意此装置与各配出线间隔上的零序电流互感器配合使用，否则不能发挥任何作用。
（2）单相接地故障检测系统在变电所的配出线出口处加装信号源，在配电线路始端、中部和各分支处三相导线上加装单相接地故障指示器，指示故障区段。配电线路发生单相接地故障后，根据指示器的颜色变化可快速确定故障范围，快速查到故障点。目前这一检测系统已在一些线路上应用，能够快速查找故障点，节省时间，提高供电可靠性，增加供电量，取得了较好效果。
（3）氧化锌避雷器在配电线路和变台上采用金属氧化物避雷器代替FS- 10 阀塑避雷器，限制雷电过电压，效果好，可以耐多重雷击，绝缘击窃率低，运行稳定。
（4）全功能故障指示器GZJC 型系列故障指示器是一种安装在电力系统及线路上用于指示线路接地或短路的检测装置。该装置能准确指示故障点所在区段和分支，缩短故障点查找时间；减少停电面积和售电量损失，提高供电可靠性；指示瞬时性接地故障，及时发现故障隐患。
5 结语
10kV 配电线路单相接地故障是配网中故障率较高的一类，这样的问题是会影响设备和整体的电网的运行环境的，所以要不断的在正常的工作中总结经验，不断的使用新的管理方式、新的设施从而更好的预防这类故障的发生，并且一但发生了此类故障也可以更好的做好处理的方式和措施，从而提高供电的安全性和可靠性。
