概述

　　在10kV配电线路上 ，由于各种因素的影响 ，线路接地现象经常发生 。虽然单相接地故障可短时带接地运行 ，但由于当一相接地时 ，另两相对地电压均升高为线电压 ，对线路设备绝缘构成威胁 ，且间歇性电弧可能在电网中引起过电压 ，出现第二接地点 ，从而引起相间短路事故 ，因此必须在短时内找出故障点 ，加以排除 。目前虽有一些国外引进的故障显示仪等设备 ，但都只能显示短路故障 ，不能对接地故障点作出反应 。当发生接地故障时 ，一般由小电流接地选线装置判别接地线路 ，或采用试跳线路等方法查出故障线路 ，调度员通知运行单位巡线查找 ，如故障点不很显眼 ，则须采用逐条拉合支线 ，逐一排除 ，由于线路长，用户多 ，查找一个故障点 ，要较长时间 ，甚至两三天 ，对供电用户产生较大影响 。

　　1 采用零序电流互感器检测故障段

　　目前在10 kV配电线路上作为线路分段及支线控制 ，应用最广泛的开关设备为真空柱上开关 。如果设想在开关上加装零序电流互感器来检测单相接地电容电流 ，那么根据电容电流的大小就可判断该开关以后线路是否有接地存在 。

　　1.1 互感器的安装及显示 、监控

　　把一只特制的零序电流互感器套在真空开关的三相出线桩头上 ，用螺栓与开关外壳固定 ，采集接地电容电流 。互感器窗口尺寸(ZW-10/630-16开关选用52cm×12cm)要与开关桩头间尺寸配套(见图1) ，厚度8cm ，平放高度10cm ，为确保互感器安装后满足电气间隙的要求 ，互感器外壳采用环氧树脂浇注 ，使外壳绝缘达到10kV以上。零序互感器一次动作电流2～5 A ，最大持续电流15A(根据系统不同情况可另定) ，所配继电器为DD-11/60 。在装有真空开关的电杆下方安装一信号箱，把上方互感器采集的零序电流通过信号继电器反应于信号 ，如灯光 、电流表等 。

　1.2 保护的整定

　　在正常情况或发生相间短路时 ，三相电流Ia+Ib+Ic=0 ，在零序电流互感器铁芯中不产生磁通;当发生单相接地故障(如A相)时 ，Ia+Ib+Ic=3Ioc ，3Ioc等于B相和C相的对地电容电流的向量和 ，铁芯中出现零序磁通 。

　　继电保护的整定要通过计算确定 ，要判断出是被保护线段内部接地还是外部接地 ，即一次动作电流要按躲过被保护线段外部单相接地故障时 ，从被保护线段流出的电容电流 ，以及一次动作电流还要小于本线段发生单相接地时的电容电

　　流 ，并按最小灵敏系数1.25确定 ，即 ：

　　Ibz≥KkIcl和Ibz≤(Io- Iol/)1.25

　　Idz—整定一次动作电流(A);

　　Kk—可靠系数 ，因作用于信号 ，可取2;

　　Icl—发生外部接地故障时流过本线段的电容电流(A);

　　IoΣ —最小运行方式下的总电容电流(A);

　　IoΣ-Io1—本线段发生接地故障时本线段的电容电流(A) 。

　　上述计算中所用的电容电流数值最好采用运行实测数据 ，无实测数据时可采用下式 ：

　　Io=2.7 Uo L×10-3(A)

　　Uo—额定线电压(kV);

　　L—被保护部分线路长度(km) 。

　　一般的10kV系统出线较多 ，总电容电流与单条线路或某一段线路的电容电流相差都较大 ，继电器能可靠判断 ，一般Idz可取2～5A 。当本线段发生接地故障时 ，继电器动作 ，指示灯亮 ，这样当运行人员接到调度指令巡线检查时 ，根据开关下方信号箱的指示灯亮否 ，通过判断可方便地查出故障区段 ，而不必采用原始的逐条拉合支线方法 。

　　如果某些10 kV线路很重要 ，特别是城区线路 ，那么可考虑加装通讯设施 ，在信号箱内加装具有数据采集 、发送功能的RTU ，在变电站设立集控站 ，通过通讯线(可采用屏蔽双绞线)和RTU接口实际通信

　　这样当线路上发生接地故障时，调度员能迅速判断故障线路及所在区段 ，然后命令运行人员赶到该区段迅速排除故障 。

　　2 投资与效益比较

　　设某10 kV线路主线长6 km ，线路安装有分段开关2台 ，支线分段开关20台 。

　　 (1)在开关上加装零序电流互感器而不装通讯 ，每台开关安装零序电流互感器及信号设备等 ，综合费用每只约3500元 ，总费用=3500×22=77000元 。

　　(2)在开关上加装零序电流互感器并装通讯设备 ，每台开关安装零序电流互感器再加上信号箱 、RTU等 ，四芯屏蔽双绞线和钢绞线架在杆上 ，信号箱综合费用每只约4000元 ，通讯线每km约18000元 ，总费用=4000×22+18000×6=196000元 。

　　几种不同情况下的对比见表1 。

　3 结论

　　在线路分段开关和支线开关上加装零序电流互感器 ，在电杆下方的信号箱中显示接地信号的速方便 ，但投资太高 ，施工周期长 ，效益不是太显著 ，目前不宜采用 。随着电力技术的不断发展 ，配网自动化将逐步实施 ，结合配电自动化的数据传输 ，对接地故障的遥测可一并完成 。