影響配電系統(tǒng)供電可靠性的常見故障及原因分析

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門臺(tái)山供電局 529200

摘要：對(duì)影響配電系統(tǒng)供電可靠性的常見故障和原因進(jìn)行分析，提出減少用戶停電時(shí)間及提高配電系統(tǒng)供電可靠性的途徑和措施。

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng) 可靠性 供電可靠

1前言

配電系統(tǒng)供電部分，指由降壓變電站起，根據(jù)用戶需要將配置好的各電壓等級(jí)的電能，經(jīng)配電網(wǎng)絡(luò)（線路）送至用戶的系統(tǒng)部分。這部分的整個(gè)系統(tǒng)對(duì)用戶連續(xù)供電能力通常稱為用戶供電系統(tǒng)可靠性，即衡量供電系統(tǒng)對(duì)用戶持續(xù)供電能力，定義為：在統(tǒng)計(jì)期間內(nèi)，對(duì)用戶有效供電時(shí)間總小時(shí)數(shù)與統(tǒng)計(jì)期間日歷小時(shí)數(shù)的比值。由于用戶供電系統(tǒng)可靠性作為考核供電企業(yè)“安全生產(chǎn)文明雙達(dá)標(biāo)、創(chuàng)一流”的必備條件，如何預(yù)見配電系統(tǒng)常見的故障、分析原因，減少對(duì)用戶的停電時(shí)間來(lái)提高可靠性，將越來(lái)越受到有關(guān)人員的關(guān)注。

2.影響用戶供電可靠性的常見故障及原因分析

2.1 線路類（1）線路非全相運(yùn)行。原因往往是三相開關(guān)中的一相沒(méi)有合嚴(yán)或沒(méi)有合上；或者是線路某相嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷，而使跌落式熔斷器一相跌落；或者是線路斷線及接點(diǎn)氧化接觸不良等而造成的缺相運(yùn)行。（2）瓷瓶閃絡(luò)放電。10 kV配電線路上的瓷瓶（針式、縣式）、避雷器、跌落保險(xiǎn)的瓷體，常年暴露在空氣中，表面和瓷裙內(nèi)積污穢，或者是制造質(zhì)量不良，瓷體產(chǎn)生裂紋，因而降低了瓷瓶的絕緣強(qiáng)度，當(dāng)陰雨受潮后，即產(chǎn)生閃絡(luò)放電，嚴(yán)重時(shí)使瓷瓶擊穿，造成接地故障。（3）倒桿。由于外力破壞（如車撞電桿、吊車掛斷導(dǎo)線，施工的建筑向下扔雜物拉倒電桿），或者由于線路斷線或拉線斷，而使耐張桿或直線桿傾桿；或者由于暴風(fēng)雨、洪水等自然災(zāi)害及平時(shí)缺乏維護(hù)，而使桿根土壤嚴(yán)重流失或強(qiáng)度不夠而造成倒桿。（4）斷線。由于氣候變化或施工不當(dāng)，使導(dǎo)線馳度過(guò)緊而拉斷導(dǎo)線，外力破壞造成相間短路而燒斷導(dǎo)線或線路長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷，接點(diǎn)接觸不良等。（5）短路。多由兩相或三相導(dǎo)線，不經(jīng)負(fù)荷而直接碰撞接觸，造成混線短接（如外力破壞，車撞電桿、鐵絲或樹枝橫落在導(dǎo)線上等）。（6）接地。一相導(dǎo)線斷落在大地上，或搭落在電桿及金具上，或因?qū)Ь€與樹枝相碰，通過(guò)樹木接地，瓷瓶絕緣擊穿而接地等。（7）樹害。樹木生長(zhǎng)超過(guò)了與導(dǎo)線的安全距離，由于不及時(shí)砍伐而使樹枝觸碰導(dǎo)線，造成線路接地故障，或者樹枝斷落在導(dǎo)線上，造成線路短路跳閘。（8）柱上油開關(guān)故障。油開關(guān)分合閘時(shí)，由于操作機(jī)械或動(dòng)、靜觸頭故障合不上閘或分不開閘，造成拒合、拒分。（9）跌落式熔斷器故障。由于負(fù)荷電流大或接觸不良，而燒毀接點(diǎn)；或制造質(zhì)量有問(wèn)題，操作人員用力過(guò)猛而造成跌落式熔斷器瓷體折斷；或由于拉合操作不當(dāng)而造成相間弧光短路；或鉛絲管調(diào)節(jié)不當(dāng)（松動(dòng)）自動(dòng)脫落產(chǎn)生缺相。

2.2 變電類（1）配電變壓器常見故障主要有鐵芯局部短路或熔毀，絕緣損壞；線圈間短路、斷線，對(duì)地?fù)舸?；分接開關(guān)觸頭灼傷或有放電；套管對(duì)地?fù)舸┗蚍烹?。?）戶內(nèi)10 kV少油或真空斷路器故障主要有開斷關(guān)合類故障，如不能可靠開斷、關(guān)合、三相不同期等；絕緣性能差，在耐受最高工作電壓及短時(shí)過(guò)電壓時(shí)發(fā)生閃絡(luò)或擊穿；載流能力差，通過(guò)負(fù)荷電流及短時(shí)故障電流發(fā)熱，熔焊，操作機(jī)械性能差，如分合閘失靈，或拒分拒合等。（3）開閉所和配電室部分主要故障設(shè)施是電纜進(jìn)、出線，大都發(fā)生在電纜中間接頭及電纜端頭短路故障。（4）電壓互感器故障有鐵磁諧振、受潮短路、絕緣劣化局放或擊穿。（5）電流互感器故障有二次開路，如引線接頭松、端子壞等；受潮使絕緣下降而擊穿；絕緣老化、腐蝕而造成電暈放電或局部放電。2.3 不可抗拒的自然災(zāi)害因素主要指暴風(fēng)雨、雪、雷電、洪水、地震的發(fā)生而造成系統(tǒng)故障直接影響對(duì)用戶和社會(huì)供電的中斷。這些因素雖不可抗拒，但可通過(guò)預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)，做好防范措施減少損失及影響；若一旦發(fā)生，積極搶修也可減少損失影響。

2.4 系統(tǒng)和設(shè)備的計(jì)劃性檢修這是歷年不可避免的影響因素，但是通過(guò)管理工作的科學(xué)化，可以減少這方面的影響因素。如一些供電企業(yè)將每年度的單一性計(jì)劃?rùn)z修改為根據(jù)設(shè)備技術(shù)的具體狀況和條件情況及聯(lián)合配電網(wǎng)作業(yè)的狀態(tài)性檢修做了償試，應(yīng)該說(shuō)這是一種由定性的傳統(tǒng)管理方法向科學(xué)的定量管理轉(zhuǎn)變的一個(gè)進(jìn)步。由于一般性事故的發(fā)生帶有很大的未知性，難以預(yù)測(cè)，如：人為或外力破壞、交通運(yùn)輸事故等造成的倒桿、斷線、短路等。這些都要通過(guò)大力宣傳《電力法》和加強(qiáng)維護(hù)、及時(shí)搶修來(lái)減少這些因素。

2.5 電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)影響由于一些電網(wǎng)結(jié)構(gòu)滿足不了安全標(biāo)準(zhǔn)，即在受端系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何嚴(yán)重單一故障時(shí)應(yīng)能可靠、快速地切除，保持系統(tǒng)穩(wěn)定。當(dāng)突然失去任一元件（線路或變壓器）時(shí)，不得使其他元件超過(guò)事故過(guò)負(fù)荷規(guī)定，從而影響了電力負(fù)荷的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)供能力，使供電可靠性降低。

2.6 電源的供電能力主要指發(fā)電廠根據(jù)需要，持續(xù)、不間斷地提供電力、電量的能力。這一影響因素不是某一局部單位所能解決的，需要有關(guān)部門根據(jù)負(fù)荷增長(zhǎng)需要、資金等因素統(tǒng)籌考慮和安排。上述原因均是影響配電系統(tǒng)供電可靠性的因素。

3.提高配電系統(tǒng)供電可靠性的途徑和措施

3.1 加強(qiáng)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)改造通過(guò)增加二次變電站之間的聯(lián)絡(luò)線路，實(shí)行分段控制和更換導(dǎo)線截面，提高轉(zhuǎn)供能力，從而達(dá)到少停電提高供電可靠性目的。近幾年來(lái)，臺(tái)山局屬各供電局進(jìn)行了一系列的配電線路改造，聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線截面已達(dá)到了150～240 mm2（容許的電流為515 A～610 A），這樣除去本身負(fù)荷外（約250 A），還能轉(zhuǎn)載300 A左右的電流。如果達(dá)到兩個(gè)二次變電站之間具備3～4條聯(lián)絡(luò)線路，即可轉(zhuǎn)載1/2負(fù)荷的目的。另外，增設(shè)主干線路的分?jǐn)嚅_關(guān)、分支開關(guān)、高壓用戶的分支開關(guān)應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)“熔絲加刀閘”的保護(hù)措施。這樣有利于最大限度地縮小停電范圍。

3.2 改革停電檢修制度每年度的配電線路檢修停電，是造成的停電時(shí)戶數(shù)較多的原因之一。因此，有必要對(duì)年度檢修停電的作業(yè)項(xiàng)目安排和停電是否科學(xué)合理進(jìn)行一些分析和探討。配電線路的檢修，應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況存在的缺陷多少、是有用戶施工作業(yè)等靈活處理。如果某條線路工作量大，需要停電時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)該單獨(dú)計(jì)劃停電時(shí)間，而使其它多數(shù)常規(guī)作業(yè)的線路提高送電量。從歷年廣西配電線路檢修停電時(shí)間來(lái)看，從屬于二次變電站的停電時(shí)間，一般每次停電一個(gè)白天（約10 h）。而配電線路定檢作業(yè)，一般半天，在中午12點(diǎn)左右就可完成任務(wù)，如不安排改造任務(wù)，僅處理線路缺陷，5～6 h作業(yè)是可以滿足的。而送電線路（110 kV）大多數(shù)是雙回線供電，對(duì)變電站無(wú)影響。那么配電線路定檢停電時(shí)間可以說(shuō)是受變電設(shè)備檢修時(shí)間長(zhǎng)短的制約是主要的。按常規(guī)110 kV/10 kV二次變電站主結(jié)線（如圖1）特點(diǎn)，減少停電時(shí)間的檢修方案有如下：圖1 110 kV/10 kV變主接線3.3 停一運(yùn)一方案通過(guò)母聯(lián)開關(guān)，只停電檢修預(yù)試一臺(tái)變壓器及其附屬設(shè)備，另一臺(tái)照樣運(yùn)行，送出全部負(fù)荷或利用10 kV分段母線送出1/2負(fù)荷，這樣就較常規(guī)全停電檢修減少1/2的工作量，從而減少2/5左右的停電時(shí)間。剩下的另一半檢修任務(wù)，下一次停電完成。該方案特點(diǎn)是變一次作業(yè)為兩次，檢修工作是在帶電場(chǎng)地進(jìn)行，需要加強(qiáng)監(jiān)護(hù)措施。條件是二次變電所的兩側(cè)母線須安裝分段開關(guān)。

3.4 兩臺(tái)主變?nèi)５话才排c主變壓器有直接關(guān)系的檢修預(yù)試項(xiàng)目，其它項(xiàng)目在送電后可通過(guò)刀閘與帶電母線脫離，在不影響正常運(yùn)行情況下單獨(dú)進(jìn)行。4回110 kV進(jìn)出線的斷路器、互感器、刀閘、避雷器及站用變等就可以這樣處理。該方案特點(diǎn)是：削減原來(lái)一次停電作業(yè)量，但以后的作業(yè)也是在帶電的場(chǎng)地進(jìn)行，同樣需要加強(qiáng)安全監(jiān)護(hù)；另一方面，還要求該變電站的主變、斷路器等設(shè)備的檢修預(yù)試周期同步，避免重復(fù)停電。

3.5 通過(guò)變電站之間的聯(lián)絡(luò)線路互相轉(zhuǎn)供負(fù)荷方案該方案視城網(wǎng)建設(shè)的狀況而定，如果每個(gè)變電站10 kV都具備3～4條聯(lián)絡(luò)線路（每條轉(zhuǎn)供300 A左右），而且導(dǎo)線截面達(dá)到240 mm2，變壓器的容載比達(dá)到1.8～2.1時(shí)，即可達(dá)到變電站一臺(tái)主變停運(yùn)，而配電線路不停電的目的，