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摘要：夏天是用电高峰期且是雷雨旺季，在这个时期，10kV 的配网线路经常出现故障，其中尤以线路接地故障最为严重。如果线路长时间接地运行的话，可能会因为变电站保险丝的毁坏导致执勤者拉闸停电，这样10kV 的馈路整体都会停电。而对以电缆线路为主的城市配网，电容电流很大，很难保证既使残余接地电流小于 10A，更有可能引发大的人员伤亡，后果极其严重。故本文主要分析小电流接地系统与大电流接地系统下，10KV线路接地情况时，调度员处理方式的对比。
关键词： 10kV 线路; 大电流;小电流;单相接地; 处理方法。
一、 单相接地的形成与特点
10kV配电线路在实际运行中，经常发生单相接地故障，特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生，单相接地故障更为频繁。
发生单相接地后，小电流系统单相接地时经中性点接入消弧线圈补偿后，其数值更小，且消弧线圈的补偿状态不同，接地基波电容电流的特点与无消弧线圈补偿时相反或相同，对于有消弧线圈的小电流系统采用5次谐波电流或零序电流有功功率方向检测，而5次谐波电流比零序电流又要小20～50倍，故信号很小。而且受小电流系统单相接地保护装置的装设地点影响，系统本身受电磁干扰大，加之其运行方式改变频繁，因而电容电流波形不稳定。但故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2h，这也是小电流接地系统的最大优点。
但是当电容电流过大，接地点电弧不能自行熄灭，出现间隙性电弧接地时，产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3～5倍或更高，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入接地网后由于接地电阻的原因，一相电压为0 ，两外两项增高3倍，使整个接地网电压升高，危害人身安全，同时遍布于整个电网中，并且持续时间长，可达几个小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，而且对整个电网绝缘都有很大的危害，所以必须及时找到故障线路予以切除。
二、 接地方式的分析
1. 消弧线圈接地方式
电力系统输电线路经消弧线圈接地，为小电流接地系统的一种。正常运行时，消弧线圈中无电流通过。而当电网发生单相接地故障后时，中性点电位将上升到相电压，提供一电感电流，这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿，补偿后的残余电流变得很小，使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度减低，不足以维持电弧，从而自行熄灭。这样，就可使接地故障迅速消除而不致引起过电压。中性点经消弧线圈接地运行方式是利用消弧线圈的感性电流对电网的对地电容电流进行补偿，使单相接地故障电流小于 10A，从而使故障点电弧可以自熄，故障点绝缘可以自行恢复。同时使得故障相恢复电压速度减小，能有效治理电容电流过大所造成的危害。由于消弧线圈的嵌位作用，它也可以有效地防止铁磁谐振过电压的产生。在单相接地时不破坏系统对称性，可以带故障运行一段时间。
但是城市均以电缆线路为主进行配网，电容电流很大，很难保证既使残余接地电流小于 10A，又保證中性点位移电压不超过规程允许值这两个相互制约的条件。另外，消弧线圈不能补偿谐波电流，有些城市电网谐波电流占的比例达 5%～15%，仅谐波电流就可能远大于 10A，仍然可能发生弧光接地过电压，所以此方式并不是适用于大电流单相接地故障。
2.小电阻接地方式
中性点经小电阻接地运行方式主要用于单相接地故障电容电流大、以电缆为主的电网，它的特点主要如下：
1）有效地限制弧光接地过电压，在中性点经小电阻接地的配网中，当接地电弧熄弧后，系统对地电容中的残荷将通过中性点电阻泄放掉，所以当发生下一次燃弧时其过电压幅值和从正常运行情况发生单相接地故障的情况相同，不会产生很高的过电压。
2）消除系统各种谐振过电压的 有效措施，中性点小电阻相当于在谐振回路中的系统对地电容两端并接的阻尼电阻，由于小电阻的阻尼作用，基本上可以消除系统的各种谐振过电压。
3）降低操作过电压，中性点经小电阻接地的配网发生单相接地故障时，零序保护动作，可准确判断并快速切除故障线路，如果故障线路是电缆线路，考虑到接地故障一般是永久性故障，对故障线路不进行重合闸，不会引起操作过电压。如果是架空线路，由于架空线路发生瞬时故障的可能性较大，所以在故障线路跳闸后，还可以重合一次。
4）提高系统安全水平、降低人身伤亡事故，在小电阻接地系统发生接地故障时，零序保护可以在 0.2 ～2.0s 内动作，将电源切除，这就大大降低了接触故障部位的机会，从而减少了人身触电伤亡的机会。
5）有利于降低系统设备绝缘水平和提高系统安全可靠运行水平，由于系统的工频电压升高和暂态过电压倍数较低，加之无间隙金属氧化物避雷器保护性能优越，可以将雷电过电压和操作过电压限制到较低水平，所以，中性点经小电阻接地系统的电气设备承受的过电压数值低、时间短，可以适当降低设备的绝缘水平，节约设备投资，对采用原标准的设备则安全可靠性和设备使用寿命大大增长，同时也大大提高整个系统的运行可靠水平。
6）可及时切除故障线路，中性点经小电阻接地系统可以简单的配置零序过流或限时速断保护，在发生单相接地故障时，由于流过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，所以可以容易地监测和切除接地线路。
综合以上两点所述，可见大小电流单相接地时对应的电力系统跟后续处理的不同，所以发生单相接地故障的处理要求以及步骤各有以下几点：
三、 处理单相接地故障的要求
1. 寻找和处理单相接地故障时，应做好安全措施，保证人身安全。当设备发生接地时，在室内，工作人员不得接近故障点4m以内;在室外，工作人员不得接近故障点8m以内。若需进入上述范围，工作人员必须穿绝缘靴 ，戴绝缘手套，使用专用工具。 2. 为了减小停电的范围和停电的负面影响，在寻找单相接地故障时，应先操作双回路或有其它电源的线路，再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路，然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉，专用线路应先行通知或转移负荷再试拉。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时，可先试拉这条线路。
3. 若电压互感器高压熔断器熔断，不得用普通熔断器代替，必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器。这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量，具有限制短路电流的作用。
4. 禁止用刀闸寻找和切断接地故障，因为接地点流过系统的电容电流，只有在10kV配网线路发生单相接地，而站内接地检测装置未动、三相电压无显著不平衡时，才可先停负荷，再用线路隔离开关或保险直接断开故障线路。必须用刀闸切断接地故障时，可采用“人工接地法”转移接地电流和负荷电流后，再用刀闸切断接地故障。
5. 处理接地故障时，禁止停用消弧线圈。若消弧线圈温升超过规定时，可在接地相上先作人工接地，消除接地点后，再停用消弧线圈。
四、单相接地故障的处理步骤
1. 发生单相接地故障后，值班人员应马上复归音响，做好记录，迅速报告当值调度和有关负责人，并按当值调度员的命令找接地故障。具体查找方法由现场值班员自己选择。
2. 先详细检查站内电气设备有无明显的故障迹象，如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。
3. 分割电网，即把电网分割成电气上下不直接连接的几个部分，以判定单相接地區域。如将母线分段运行，将并列运行的变压器分列运行。分网时，应注意分网后各部分的功率平衡、保护配合、电能质量和消弧线圈的补偿等情况。
4. 再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路，应采取转移负荷、改变供电方式来寻找接地故障点。
5. 采用保护跳闸、重合送出的方式进行试拉寻找故障点。若某条钱路断路器拉开时，接地现象消失，便可判断该线路为故障线路，并马上汇报当值调度员，听候处理;同时，对故障线路的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备作进一步检查。
6. 在小电阻接地方式下，运行中变低开关因中性点零序保护动作跳闸，所有出现开关无跳闸，应检查母线所有出现零序保护动作情况。
1） 如故障出现的零序保护动作，应立即切断故障出现开关以及拉开其两侧刀闸，迅速对母线及其他出线恢复供电，并立即将该段母线的接地装置退出运行，及时上报处理。
2） 如只有中性点零序保护动作，所有出线零序保护均无动作信号，应对连接在该母线上的所有一次设备、中性点零序保护及其动作计数器进行检查。如无异常，则退出该段母线所有出线的重合闸，用短接零序保护的办法，逐条跳开出线开关（含电容器开关）;如发现异常，应切开该出线开关及两侧刀闸，对母线及其他出线恢复供电。
7. 接地变压器经开关连接在母线上，运行中接地变压器发生故障时，接地变压器故障其开关自动跳闸后，应合上10KV母联开关，切断故障段变低开关，将两段母线共用一套接地装置运行，恢复该段中性点经小电阻接地运行。一台主变供两段母线运行期间，应注意主变是否过负荷。
8. 若在逐条钱路查找后，仍未找到故障线路，而接地现象未消失，就应考虑是2条线路同相接地或站内母线设备接地，并进行有针对性的查找。变电站值班员按规定顺序逐条选切线路时，应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化。若全选切1遍后，三相对地电压指示有变化，则应考虑有2条配电线同相发生单相接地（含断线）故障。
9. 2条线路异相接地情况：这种故障多发生在雷雨、大风、高寒和降粘雪的天气。主要现象是同一母线供电的2条线同时跳闸，或只有1条线跳闸，跳闸时电网有单相接地现象。判断的必要依据是：若1条跳闸时，电网仍有接地现象，但单送其中1条时电网单相接地相别发生改变。
结语
分析了大、小电流系统单相接地是调度员处理方式的要求跟步骤对比，我们更多的是应该避免这种情况的发生，正所谓防范胜于治疗。这种情况下要求配网应该定期巡视检查10 kV线路的杆塔基础、拉线基础和违章建筑物，对掏空的杆塔基础、拉线基础进行及时维修，对存在缺陷的设备及时处理和检修，对违章建筑物进行清理整顿。加强和市政园林部门合作，及时修剪影响运行安全的树木。在杆塔上悬挂醒目的反光漆牌，减少车辆碰撞杆塔事故等等，以求更好的对电力系统的保护。
关键词： 10kV 线路; 大电流;小电流;单相接地; 处理方法。
一、 单相接地的形成与特点
10kV配电线路在实际运行中，经常发生单相接地故障，特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生，单相接地故障更为频繁。
发生单相接地后，小电流系统单相接地时经中性点接入消弧线圈补偿后，其数值更小，且消弧线圈的补偿状态不同，接地基波电容电流的特点与无消弧线圈补偿时相反或相同，对于有消弧线圈的小电流系统采用5次谐波电流或零序电流有功功率方向检测，而5次谐波电流比零序电流又要小20～50倍，故信号很小。而且受小电流系统单相接地保护装置的装设地点影响，系统本身受电磁干扰大，加之其运行方式改变频繁，因而电容电流波形不稳定。但故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2h，这也是小电流接地系统的最大优点。
但是当电容电流过大，接地点电弧不能自行熄灭，出现间隙性电弧接地时，产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3～5倍或更高，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入接地网后由于接地电阻的原因，一相电压为0 ，两外两项增高3倍，使整个接地网电压升高，危害人身安全，同时遍布于整个电网中，并且持续时间长，可达几个小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，而且对整个电网绝缘都有很大的危害，所以必须及时找到故障线路予以切除。
二、 接地方式的分析
1. 消弧线圈接地方式
电力系统输电线路经消弧线圈接地，为小电流接地系统的一种。正常运行时，消弧线圈中无电流通过。而当电网发生单相接地故障后时，中性点电位将上升到相电压，提供一电感电流，这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿，补偿后的残余电流变得很小，使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度减低，不足以维持电弧，从而自行熄灭。这样，就可使接地故障迅速消除而不致引起过电压。中性点经消弧线圈接地运行方式是利用消弧线圈的感性电流对电网的对地电容电流进行补偿，使单相接地故障电流小于 10A，从而使故障点电弧可以自熄，故障点绝缘可以自行恢复。同时使得故障相恢复电压速度减小，能有效治理电容电流过大所造成的危害。由于消弧线圈的嵌位作用，它也可以有效地防止铁磁谐振过电压的产生。在单相接地时不破坏系统对称性，可以带故障运行一段时间。
但是城市均以电缆线路为主进行配网，电容电流很大，很难保证既使残余接地电流小于 10A，又保證中性点位移电压不超过规程允许值这两个相互制约的条件。另外，消弧线圈不能补偿谐波电流，有些城市电网谐波电流占的比例达 5%～15%，仅谐波电流就可能远大于 10A，仍然可能发生弧光接地过电压，所以此方式并不是适用于大电流单相接地故障。
2.小电阻接地方式
中性点经小电阻接地运行方式主要用于单相接地故障电容电流大、以电缆为主的电网，它的特点主要如下：
1）有效地限制弧光接地过电压，在中性点经小电阻接地的配网中，当接地电弧熄弧后，系统对地电容中的残荷将通过中性点电阻泄放掉，所以当发生下一次燃弧时其过电压幅值和从正常运行情况发生单相接地故障的情况相同，不会产生很高的过电压。
2）消除系统各种谐振过电压的 有效措施，中性点小电阻相当于在谐振回路中的系统对地电容两端并接的阻尼电阻，由于小电阻的阻尼作用，基本上可以消除系统的各种谐振过电压。
3）降低操作过电压，中性点经小电阻接地的配网发生单相接地故障时，零序保护动作，可准确判断并快速切除故障线路，如果故障线路是电缆线路，考虑到接地故障一般是永久性故障，对故障线路不进行重合闸，不会引起操作过电压。如果是架空线路，由于架空线路发生瞬时故障的可能性较大，所以在故障线路跳闸后，还可以重合一次。
4）提高系统安全水平、降低人身伤亡事故，在小电阻接地系统发生接地故障时，零序保护可以在 0.2 ～2.0s 内动作，将电源切除，这就大大降低了接触故障部位的机会，从而减少了人身触电伤亡的机会。
5）有利于降低系统设备绝缘水平和提高系统安全可靠运行水平，由于系统的工频电压升高和暂态过电压倍数较低，加之无间隙金属氧化物避雷器保护性能优越，可以将雷电过电压和操作过电压限制到较低水平，所以，中性点经小电阻接地系统的电气设备承受的过电压数值低、时间短，可以适当降低设备的绝缘水平，节约设备投资，对采用原标准的设备则安全可靠性和设备使用寿命大大增长，同时也大大提高整个系统的运行可靠水平。
6）可及时切除故障线路，中性点经小电阻接地系统可以简单的配置零序过流或限时速断保护，在发生单相接地故障时，由于流过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，所以可以容易地监测和切除接地线路。
综合以上两点所述，可见大小电流单相接地时对应的电力系统跟后续处理的不同，所以发生单相接地故障的处理要求以及步骤各有以下几点：
三、 处理单相接地故障的要求
1. 寻找和处理单相接地故障时，应做好安全措施，保证人身安全。当设备发生接地时，在室内，工作人员不得接近故障点4m以内;在室外，工作人员不得接近故障点8m以内。若需进入上述范围，工作人员必须穿绝缘靴 ，戴绝缘手套，使用专用工具。 2. 为了减小停电的范围和停电的负面影响，在寻找单相接地故障时，应先操作双回路或有其它电源的线路，再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路，然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉，专用线路应先行通知或转移负荷再试拉。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时，可先试拉这条线路。
3. 若电压互感器高压熔断器熔断，不得用普通熔断器代替，必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器。这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量，具有限制短路电流的作用。
4. 禁止用刀闸寻找和切断接地故障，因为接地点流过系统的电容电流，只有在10kV配网线路发生单相接地，而站内接地检测装置未动、三相电压无显著不平衡时，才可先停负荷，再用线路隔离开关或保险直接断开故障线路。必须用刀闸切断接地故障时，可采用“人工接地法”转移接地电流和负荷电流后，再用刀闸切断接地故障。
5. 处理接地故障时，禁止停用消弧线圈。若消弧线圈温升超过规定时，可在接地相上先作人工接地，消除接地点后，再停用消弧线圈。
四、单相接地故障的处理步骤
1. 发生单相接地故障后，值班人员应马上复归音响，做好记录，迅速报告当值调度和有关负责人，并按当值调度员的命令找接地故障。具体查找方法由现场值班员自己选择。
2. 先详细检查站内电气设备有无明显的故障迹象，如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。
3. 分割电网，即把电网分割成电气上下不直接连接的几个部分，以判定单相接地區域。如将母线分段运行，将并列运行的变压器分列运行。分网时，应注意分网后各部分的功率平衡、保护配合、电能质量和消弧线圈的补偿等情况。
4. 再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路，应采取转移负荷、改变供电方式来寻找接地故障点。
5. 采用保护跳闸、重合送出的方式进行试拉寻找故障点。若某条钱路断路器拉开时，接地现象消失，便可判断该线路为故障线路，并马上汇报当值调度员，听候处理;同时，对故障线路的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备作进一步检查。
6. 在小电阻接地方式下，运行中变低开关因中性点零序保护动作跳闸，所有出现开关无跳闸，应检查母线所有出现零序保护动作情况。
1） 如故障出现的零序保护动作，应立即切断故障出现开关以及拉开其两侧刀闸，迅速对母线及其他出线恢复供电，并立即将该段母线的接地装置退出运行，及时上报处理。
2） 如只有中性点零序保护动作，所有出线零序保护均无动作信号，应对连接在该母线上的所有一次设备、中性点零序保护及其动作计数器进行检查。如无异常，则退出该段母线所有出线的重合闸，用短接零序保护的办法，逐条跳开出线开关（含电容器开关）;如发现异常，应切开该出线开关及两侧刀闸，对母线及其他出线恢复供电。
7. 接地变压器经开关连接在母线上，运行中接地变压器发生故障时，接地变压器故障其开关自动跳闸后，应合上10KV母联开关，切断故障段变低开关，将两段母线共用一套接地装置运行，恢复该段中性点经小电阻接地运行。一台主变供两段母线运行期间，应注意主变是否过负荷。
8. 若在逐条钱路查找后，仍未找到故障线路，而接地现象未消失，就应考虑是2条线路同相接地或站内母线设备接地，并进行有针对性的查找。变电站值班员按规定顺序逐条选切线路时，应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化。若全选切1遍后，三相对地电压指示有变化，则应考虑有2条配电线同相发生单相接地（含断线）故障。
9. 2条线路异相接地情况：这种故障多发生在雷雨、大风、高寒和降粘雪的天气。主要现象是同一母线供电的2条线同时跳闸，或只有1条线跳闸，跳闸时电网有单相接地现象。判断的必要依据是：若1条跳闸时，电网仍有接地现象，但单送其中1条时电网单相接地相别发生改变。
结语
分析了大、小电流系统单相接地是调度员处理方式的要求跟步骤对比，我们更多的是应该避免这种情况的发生，正所谓防范胜于治疗。这种情况下要求配网应该定期巡视检查10 kV线路的杆塔基础、拉线基础和违章建筑物，对掏空的杆塔基础、拉线基础进行及时维修，对存在缺陷的设备及时处理和检修，对违章建筑物进行清理整顿。加强和市政园林部门合作，及时修剪影响运行安全的树木。在杆塔上悬挂醒目的反光漆牌，减少车辆碰撞杆塔事故等等，以求更好的对电力系统的保护。