10kV架空線路常見故障的原因及查找方法

方偉琪

摘 要：電力能源是現(xiàn)代社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)性能源。隨著人們生活水平的提升，人們對電力供應(yīng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求。10 kV架空線路作為供電線路的重要組成部分，其運行的穩(wěn)定性直接關(guān)系著供電質(zhì)量。架空線因其涉及點面較大，因此在運行中容易受到多種因素的干擾，并出現(xiàn)一些故障。

關(guān)鍵詞：10 kV架空線路；短路故障；單相接地；電氣負荷

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）13-0044-02

1 10 kV架空線路運行中常見的故障

在10 kV架空線路的運行過程中，常見的故障主要有單相接地故障和短路故障。其中，單相接地故障是指線路運行中，一相中的一點對地面喪失了絕緣性能，電流經(jīng)過該點進入到大地中；單相接地故障屬于10 kV架空線路運行中常見的故障，其發(fā)生率較高，一旦出現(xiàn)就會對線路中的三相平衡系統(tǒng)造成影響，引起非故障相電壓升高，進而對非故障相絕緣性能造成嚴重影響，甚至會引起二次事故。短路故障具體可以分為兩相短路和三相短路兩種形式。其中，輸電線路中任意兩相之間的直接放電現(xiàn)象為兩相短路；線路同一地點三相接地間直接放電為三相短路。三相短路故障屬于線路中極為嚴重的電氣故障，其發(fā)生率較低。短路故障的主要表現(xiàn)形式為線路金屬性短路、雷擊閃絡(luò)短路、線路過引線斷線弧光短路、線路銅鋁對接線夾斷開短路引發(fā)的短路故障等。

2 10 kV架空線路常見故障的原因

2.1 自然因素

引起10 kV架空線路常見故障的自然因素主要有雷電、風力、雨霧等。由于10 kV架空線路的架設(shè)面積較大，因此其雷擊事故發(fā)生率較高，線路一旦遭受雷擊，就會產(chǎn)生過電壓，造成絕緣子閃絡(luò)、燒傷和擊穿問題，引起線路保護動作跳閘。如果風力較大，則會使懸垂絕緣串出現(xiàn)較大的傾斜，導致距離導線與非絕緣體之間的實際距離發(fā)生變化，進而造成空氣絕緣間隙降低，容易引發(fā)短路問題；如果在雨霧環(huán)境中，則空氣濕度就會很大，容易引發(fā)絕緣子泄露問題，甚至會引起絕緣子擊穿問題，影響線路運行的可靠性。雨季多會引發(fā)洪澇災(zāi)害和相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害，容易引起線路桿倒塌問題。

2.2 外力因素和環(huán)境因素

10 kV架空線路容易受到的外力因素主要有：①10 kV架空線路的設(shè)置范圍較大，易受到大風和人為砍伐的影響，一旦樹梢與導線出現(xiàn)接觸現(xiàn)象，就可能會引起接地或短路故障；②大樹傾倒造成倒桿或斷線事故；③線路設(shè)備和金具盜竊頻繁；④汽車撞擊會造成桿塔傾斜，進而引起斷線事故；⑤線路附近放風箏可能會導致風箏線與導線相纏繞，引起接地或短路故障；⑥鳥類在導線之間飛行也可能會引起線路的短路故障；⑦在架空線路下進行作業(yè)時，吊車或其他設(shè)備可能會觸碰到導線，從而引起短路或接地故障；⑧高壓電柜的防護措施不到位，致使小動物進入，引起短路或接地故障。

2.3 電氣負荷影響

10 kV架空線路屬于供電終端線路，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電中，不同季節(jié)的用電負荷不同，在用電高峰期，線路多處于超載運行的狀態(tài)，導線的接頭位置容易過熱，可能會引發(fā)導線燒斷事故。

2.4 線路自身缺陷

10 kV架空線路在設(shè)計和施工中存著一些問題。在架設(shè)線路的過程中，采用的材料不合格或存在一定的損壞、構(gòu)件運行時間較長導致其性能欠佳、導線接頭設(shè)置不牢固、運行過程中負荷電流值過大等都可能會引起導線發(fā)熱，并影響其絕緣性能，進而引發(fā)線路故障問題。

3 10 kV架空線路常見故障的判斷和查找

為了確保供電系統(tǒng)的安全、可靠運行，在10 kV架空線路運行中，一旦出現(xiàn)故障問題，無論斷路器重合閘的成功性和執(zhí)行程度如何，都需要對故障線路進行判斷和事故巡查，找出事故發(fā)生的原因。找出故障發(fā)生點屬于故障判斷的核心，其直接影響著故障的有效排除。

3.1 常見的故障判斷

10 kV架空線路在出現(xiàn)故障后，需要及時對其進行故障判斷，并采取相應(yīng)的措施來保障供電的穩(wěn)定性和可靠性。單相接地故障分為瞬時性接地故障和永久性接地故障。一旦出現(xiàn)接地故障，變電站工作人員就要及時地對10 kV接地饋線進行檢查，確定其接地類型，然后由供電所負責查線；短路故障會引起斷路器跳閘，如果重合閘成功，則說明該線路出現(xiàn)了瞬時性短路故障；反之，則說明線路出現(xiàn)了永久性故障。

10 kV架空線路的保護方式多為二段式或三段式電流保護模式，以執(zhí)行相關(guān)的電流速斷、過電流保護等任務(wù)。依據(jù)變電站斷路器保護動作狀況，可以對其故障作出初步診斷，例如，如果架空線路出現(xiàn)電流速斷保護動作，則可以對故障點作出基本判斷，即故障多是因線路兩相或三相直接接地造成，且故障點在變電站附近；如果架空線路出現(xiàn)過電流保護動作，則多是線路末端出現(xiàn)了線路短路或非金屬性短路。在線路斷路器中采取過流保護形式，要具備一定的階梯式時限特性?？梢砸罁?jù)線路斷路器所執(zhí)行的實際保護動作等級，來判斷故障發(fā)生的線路。

3.2 10 kV架空線路故障查找

在查找10 kV架空線路故障時，要遵循“主干線優(yōu)先，分支線其次”的查找原則，通過巡查確定不存在故障的供電線路，允許在斷開分支線斷路器的基礎(chǔ)上進行試送電操作，然后逐級查找，恢復正常線路的運行。

在進行接地故障查找作業(yè)時，針對永久性線路接地故障，可以經(jīng)由支線斷路器，采用執(zhí)行分斷遙測方式來判斷故障線路段，以縮短故障查找范圍。此外，還可以依據(jù)故障發(fā)生的潛在因素和環(huán)境進行查找。接地故障的基本查找方式為：分析故障線路環(huán)境、歷史運行參數(shù)等信息，對可能存在的接地點作出判斷并安排人進行現(xiàn)場查找。如果無法確定線路的具體情況，則可安排人員對線路進行全面的檢查，該方法在線路分段較少的線路環(huán)境中較為適用。

在進行短路故障查找作業(yè)時，可以考慮在10 kV線路主干線和分支線中設(shè)置斷路器，從而依據(jù)斷路器的開關(guān)時限配合對故障段進行快速的判斷。如果變電所出現(xiàn)斷路器跳閘問題，則應(yīng)根據(jù)線路主干線斷路器和分支線斷路器是否出現(xiàn)跳閘來對跳閘線路進行依次排查，確定故障點；如果架空線中設(shè)置有短路故障指示器，則可以依據(jù)指示器對故障段線路進行判斷；如果是由雷電天氣引起線路的故障問題，則可以通過雷雨天氣進行定位，查找故障點，從而及時排除故障，恢復供電。

4 結(jié)束語

10 kV架空線路作為電力系統(tǒng)的重要部分，在保障供電質(zhì)量和效益等方面發(fā)揮著重要的作用。受自然因素、外力因素、環(huán)境因素、電氣負荷影響和線路自身缺陷等因素的影響，10 kV架空線路經(jīng)常會出現(xiàn)短路和接地故障。提出故障判斷和查找的依據(jù)，對及時排除故障，恢復正常供電和實現(xiàn)供電整體效益有著重要的作用。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕

Abstract： The electric energy is an important foundation for the development of energy in modern society. As peoples living standards improve， people power security， stability and reliability of supply put forward higher requirements. 10 kV overhead lines as an important part of the supply line， the stability of its operation directly related to the quality of power supply. Relates to its point of the trolley wire surface is larger， and therefore susceptible to interference in the operation of a variety of factors， and some failures.

Key words： 10 kV overhead lines； short-circuit fault； single-phase ground； electrical load