10kV配網(wǎng)運(yùn)行故障分析及防范對(duì)策

陳永成

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山南海供電局，廣東 佛山528200）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技的巨大進(jìn)步，人們的生活水平獲得了極大的提高，在這種背景下，電力用戶對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性有了更高的要求。10kV配網(wǎng)作為我國(guó)現(xiàn)階段配電網(wǎng)的主要形式之一，直接影響著相關(guān)電力用戶的生產(chǎn)生活，其正常運(yùn)行程度已經(jīng)成為直接反映電網(wǎng)企業(yè)管理水平和相關(guān)服務(wù)質(zhì)量的重要指標(biāo)。本文對(duì)10kV配網(wǎng)運(yùn)行故障進(jìn)行了詳細(xì)分析，同時(shí)為防范配網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障提出了相應(yīng)的對(duì)策。

1 10kV配網(wǎng)運(yùn)行故障分析

10kV配網(wǎng)運(yùn)行故障分為一類(lèi)故障和二類(lèi)故障2類(lèi)，配網(wǎng)一類(lèi)故障是指10kV及以上線路被迫停運(yùn)引起的對(duì)用戶供電量的減少，配網(wǎng)二類(lèi)故障一般指10kV及以上線路故障跳閘后，重合成功。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年全年全國(guó)所有供電企業(yè)共發(fā)生停電故障36 429起，每戶平均停電時(shí)間為6.124h，供電的可靠率為99.912%，在所有的停電故障中，10kV配網(wǎng)上發(fā)生的故障占總數(shù)的85%。2013年，在我局所管轄的10kV配網(wǎng)范圍內(nèi)，共發(fā)生一類(lèi)故障153起，二類(lèi)故障472起。表1、表2分別對(duì)一類(lèi)故障和二類(lèi)故障進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析。

表1 一類(lèi)故障的數(shù)據(jù)分析

表2 二類(lèi)故障的數(shù)據(jù)分析

通過(guò)對(duì)表1和表2進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)自然災(zāi)害造成的故障占的比重是最大的，占到總故障的36.8%，其中雷擊是導(dǎo)致該類(lèi)型故障最重要的因素。其次是由于人為原因破壞造成的線路故障，占總故障的29.6%。在各種主要原因中，由于供電設(shè)備損壞造成的故障次數(shù)最少，占總故障的11.4%。另外，由于用戶設(shè)備故障引起的配網(wǎng)故障也占到了總故障的15.2%。

1.1 自然災(zāi)害造成配網(wǎng)運(yùn)行故障

經(jīng)過(guò)分析可知，風(fēng)、雨、雷、電等自然災(zāi)害是造成線路故障的最主要原因，其中雷擊事故所占比例最高，雷擊所產(chǎn)生的瞬時(shí)高壓會(huì)將配網(wǎng)輸電線路損毀。在農(nóng)村鋪設(shè)的架空線，與城區(qū)線路鋪設(shè)相比雖然可以降低鋪設(shè)成本，但是在野外由于架空線的高度很高，很容易遭受雷擊。受到雷擊的配電架空線路會(huì)出現(xiàn)失火、倒桿等諸多事故，對(duì)整個(gè)配網(wǎng)造成影響，降低了供電可靠性，所以要采取各種手段保護(hù)野外運(yùn)行的配電線路免受雷擊的損害。另外，大風(fēng)也是造成配網(wǎng)線路故障的重要因素之一?，F(xiàn)階段，城區(qū)普遍采用電纜進(jìn)行電力傳輸，因此由大風(fēng)造成事故的概率較低，但是農(nóng)村由于居住比較分散，空地、山地和丘陵等地形較多，這就給風(fēng)的肆虐創(chuàng)造了條件（特別是龍卷風(fēng)），從而會(huì)對(duì)線路、電桿和電塔造成較大影響。還有就是雨雪天氣也會(huì)對(duì)配網(wǎng)線路造成很大的危害，降低供電的可靠性。總之，自然災(zāi)害已經(jīng)成為影響供電可靠性的主要因素之一，值得相關(guān)工作人員認(rèn)真研究。

1.2 外力破壞造成配網(wǎng)運(yùn)行故障

架空線、電纜等輸電線路是電能傳輸?shù)耐ǖ?，一旦輸電線路出現(xiàn)故障將直接導(dǎo)致供電故障，影響配網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。城市在不斷發(fā)展的同時(shí)，相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等工程也在不斷的完善。由于城市的地下管網(wǎng)沒(méi)有統(tǒng)一的管理，在施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地下電纜被挖斷的事故，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)電纜接連被挖斷的事故。農(nóng)村架空線路一般分布在道路兩邊和河流沿岸，在修路和修繕河道的時(shí)候，由于施工人員的疏忽等原因會(huì)將線桿挖斷，導(dǎo)致輸電線路供電中斷。在城市舊城改造和新農(nóng)村建設(shè)不斷推進(jìn)的過(guò)程中，很多房屋面臨著拆遷，在拆遷過(guò)程中由于施工方不清楚輸電線路的走線和供電范圍，在倒房時(shí)會(huì)壓斷附近的輸電線路，從而造成故障。社區(qū)廣場(chǎng)的風(fēng)箏、舉行婚慶典禮時(shí)的彩帶以及某些地區(qū)破損的蔬菜大棚薄膜等各類(lèi)飄掛物也是造成架空線輸電線路外力破壞的重要因素。并且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，許多架空線輸電線路被大型建筑物包圍，當(dāng)高層建筑物上的物體掉落時(shí)，極易破壞輸電線路。另外，由于違章建筑建設(shè)導(dǎo)致的線路故障也屢見(jiàn)不鮮。還有，很多不法分子為了蠅頭小利盜割電線，有的地方維修人員剛剛修好被盜的電線，不久便再次被盜，這嚴(yán)重影響了供電的可靠性和安全性。

1.3 用戶設(shè)備故障造成配網(wǎng)運(yùn)行故障

用戶設(shè)備故障是造成10kV配網(wǎng)故障的主要原因之一。用戶的一些供電設(shè)備由于長(zhǎng)時(shí)間工作，缺少必要的維護(hù)保養(yǎng)而老化，極易導(dǎo)致配網(wǎng)運(yùn)行故障。很多公司出于自身的經(jīng)濟(jì)利益，許多用電設(shè)備超期工作，甚至有的公司依然使用20世紀(jì)90年代的配電裝置，這就給配網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)了重大隱患。這些老舊的用電設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)造成故障跳閘，如果分界點(diǎn)的保護(hù)開(kāi)關(guān)不動(dòng)作或者是動(dòng)作不及時(shí)，將導(dǎo)致越級(jí)跳閘，使故障范圍擴(kuò)大。用戶設(shè)備配置不合理，設(shè)備選型不當(dāng)，不合格設(shè)備的運(yùn)行或者是設(shè)備的保護(hù)設(shè)施不完善，均會(huì)導(dǎo)致線路發(fā)生故障。用戶配電室也是故障的高發(fā)地，一些公司的配電房保護(hù)設(shè)施不完善，電纜溝出現(xiàn)坍塌、破損或積水時(shí)不能夠及時(shí)地處理，都會(huì)造成線路故障。另外，公司缺乏專(zhuān)業(yè)電工技術(shù)人員，人員變動(dòng)比較大，且大多數(shù)電工專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平較低，不能夠?qū)υO(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)有效的處理，也會(huì)對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行造成負(fù)面影響。

2 10kV配網(wǎng)運(yùn)行故障防范措施

2.1 增強(qiáng)對(duì)自然災(zāi)害的抵御能力

針對(duì)雷擊等自然災(zāi)害，做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作是關(guān)鍵。首先應(yīng)當(dāng)提高絕緣子的耐雷等級(jí)，通過(guò)比較分析近年來(lái)的雷擊故障發(fā)現(xiàn)，發(fā)生雷擊時(shí)在耐張點(diǎn)采用懸式絕緣子很少會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)故障，而針式絕緣子很容易出現(xiàn)閃絡(luò)故障，因此要特別加強(qiáng)針式絕緣子的耐雷等級(jí)。對(duì)于雷擊頻發(fā)的地區(qū)需要使用絕緣等級(jí)更高的絕緣子，從而全線提高線路的絕緣等級(jí)。其次，在輸電線路上安裝避雷器也是一個(gè)很好的選擇，在容易遭受雷擊且距離較長(zhǎng)的輸電線路上安裝防雷金具和ZnO避雷器等金屬氧化物避雷器，都能夠起到很好的防雷效果。最后，對(duì)于天氣惡劣的地區(qū)要選用質(zhì)量更高的絕緣子，以加強(qiáng)線路的絕緣水平，主要是提高絕緣子的耐雷水平，將瓷質(zhì)絕緣子更換為硅橡膠絕緣子，全線提高線路絕緣水平，使得雷電引發(fā)的工頻續(xù)流因爬距大而無(wú)法建弧。另外，對(duì)于雷擊頻繁的地區(qū)，除了每月定期的巡視外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行防污閃的夜巡特巡，查找10kV配電線路絕緣薄弱的地方并及時(shí)處理。

2.2 加強(qiáng)電力設(shè)備的日常維護(hù)

電力設(shè)備的良好運(yùn)行是確保10kV配網(wǎng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，加強(qiáng)電力設(shè)備的日常維護(hù)是保障配網(wǎng)正常工作的首要條件。日常維護(hù)工作要做好以下幾個(gè)方面：做好電力設(shè)備的日常維護(hù)和檢修；及時(shí)做好電力設(shè)備的升級(jí)和整改工作，以便更好地適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展階段人民和企業(yè)的用電需求；在用電量較多的夏季高峰，更好地加強(qiáng)電力設(shè)備的維護(hù)工作，對(duì)配電設(shè)備做好日常監(jiān)測(cè)，尤其是容易發(fā)熱的設(shè)備，要及時(shí)檢查設(shè)備的運(yùn)行情況，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)處理。另外，要對(duì)用戶側(cè)配電房的繼電保護(hù)裝置嚴(yán)格把關(guān)，并定期進(jìn)行檢查，檢查配電保護(hù)裝置在出現(xiàn)故障時(shí)能否準(zhǔn)確動(dòng)作，檢查繼電保護(hù)裝置的整定值是否和上一級(jí)的保護(hù)整定值相匹配。

2.3 健全管理機(jī)制，采用先進(jìn)技術(shù)

10kV配網(wǎng)運(yùn)行的管理者要想全面保障配網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，必須通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的管理體制對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行管理，從而為后續(xù)的管理工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，確保10kV配網(wǎng)的正常運(yùn)行。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)有的技術(shù)手段能夠保證配電運(yùn)行的可靠性，并且配網(wǎng)設(shè)備能夠達(dá)到指定要求，在今后一段時(shí)間內(nèi)，配網(wǎng)運(yùn)維人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)是影響配網(wǎng)運(yùn)行可靠性的重要因素。在日常運(yùn)維工作中，要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的檢修規(guī)章制度，確保配網(wǎng)運(yùn)維人員根據(jù)規(guī)定的巡視內(nèi)容對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行巡視維護(hù)和設(shè)備安裝試驗(yàn)，巡視完畢后詳細(xì)記錄巡視及設(shè)備的檢修過(guò)程。除此之外，采用先進(jìn)的配網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行全方面的綜合分析，這是電網(wǎng)運(yùn)行管理者的重要工作內(nèi)容。在綜合分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)和因素之后，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)階段的狀態(tài)，最終可以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的有效控制和管理。

另外，采用一些先進(jìn)的故障處理技術(shù)，比如配網(wǎng)自愈控制技術(shù)。配網(wǎng)自愈控制技術(shù)作為智能配電網(wǎng)中的主要技術(shù)之一，通過(guò)信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及相應(yīng)的輔助設(shè)備，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并自主排除故障線路，努力將故障造成的停電范圍控制到最小，保證配網(wǎng)供電的可靠性。在有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的地區(qū)，可以引入自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的自動(dòng)化、智能化。使用相關(guān)的傳感器監(jiān)視配網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況，采用“四遙”技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的采集和處理工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)負(fù)荷的合理調(diào)度，準(zhǔn)確處理配網(wǎng)故障，提高配網(wǎng)供電可靠性。

3 結(jié)語(yǔ)

10kV配網(wǎng)的正常運(yùn)行對(duì)于保障人們正常生產(chǎn)生活具有重要的意義。通過(guò)上文分析并采取相應(yīng)的措施后，佛山地區(qū)配網(wǎng)故障發(fā)生次數(shù)降低了30%左右，尤其是用戶設(shè)備引起的故障率降低了60%。與以往相比，現(xiàn)階段10kV配網(wǎng)運(yùn)行的可靠性獲得了很大的提高，但是依然存在著很多的不確定性因素，為此，認(rèn)真研究10kV配網(wǎng)的運(yùn)行故障并提出相應(yīng)的防范措施具有重要的意義。

［1］劉博冬.10kV配網(wǎng)故障分析及防范措施.技術(shù)與市場(chǎng)，2012（6）

［2］陳秋，孫正凱，王偉.10kV配網(wǎng)電纜故障分析及防范措施.重慶電力高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2011（6）

［3］Crucq A M，Robert A.Statistical approach for 10kV distribution measure ments and ealeula tions.CIRED2012