10 kV配網(wǎng)運行故障及防范措施研究

楊啟志

(廣東電網(wǎng)公司佛山順德供電局，廣東 佛山 528000)

10 kV配網(wǎng)運行故障及防范措施研究

楊啟志

(廣東電網(wǎng)公司佛山順德供電局，廣東 佛山 528000)

10 kV配網(wǎng)是我國現(xiàn)階段配電網(wǎng)絡(luò)主要采用的形式，因此其運行可靠性直接關(guān)系到對終端用戶的供電可靠性?，F(xiàn)對10 kV配網(wǎng)最常發(fā)生的故障進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出了一些可行措施來保證配網(wǎng)的可靠運行。

10 kV配網(wǎng)；故障；防范措施

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對電能的需求越來越大，對配網(wǎng)運行的可靠性要求也越來越高。本文對我公司所轄配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的故障情況進(jìn)行統(tǒng)計，分析了10 kV配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的常見故障，同時提出了相關(guān)的防范措施，這對提高10 kV配網(wǎng)運行的可靠性和安全性具有重要的意義。

1 10 kV配網(wǎng)故障分析

10 kV配網(wǎng)故障分為一類故障和二類故障2類。配網(wǎng)一類故障指10 kV及以上線路被迫停運引起對用戶少送電；配網(wǎng)二類故障一般指10 kV及以上線路故障跳閘，重合成功。

2013年我局所管轄的10 kV配網(wǎng)范圍內(nèi)，一類故障共發(fā)生153起，二類故障共發(fā)生472起。表1、表2分別進(jìn)行了一類故障和二類故障的數(shù)據(jù)分析。

表1 一類故障數(shù)據(jù)分析

表2 二類故障數(shù)據(jù)分析

通過對表1和表2進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)自然災(zāi)害造成的故障占比是最大的，占到總故障的36.8%，其中由于雷擊造成的故障又是該類型故障中最多的。其次是由于人為原因破壞造成的線路故障，該類故障占總故障的29.6%。在各種主要原因里由于供電設(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)害造成的線路故障

經(jīng)過分析可知，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)生的瞬時高壓會損毀配網(wǎng)輸電線路。尤其是在農(nóng)村建筑之間鋪設(shè)的線路，它們雖然把配電網(wǎng)絡(luò)建在了非常空曠的地方，避開了人口密集的城區(qū)，但如此一來也成為了雷擊的主要對象。遭受雷擊的線路一般會發(fā)生線路失火、倒塔、倒桿等斷電事故，對配網(wǎng)運行造成影響。另外，大風(fēng)也是造成配網(wǎng)線路故障的重要因素之一。城市里現(xiàn)在普遍采用電纜進(jìn)行電力的傳輸，因此不存在大風(fēng)造成事故的機會，但是農(nóng)村由于居住比較分散，空地較多，山地和丘陵也較多，這就給風(fēng)的肆虐創(chuàng)造了條件，特別是龍卷風(fēng)，線路和電桿、電塔自然也難以幸免。還有就是雨雪天氣也會對配網(wǎng)線路造成很大的危害，降低供電可靠性。

1.2 外力破壞造成的線路故障

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)致供電中斷，影響10 kV配網(wǎng)運行的可靠性。外力破壞導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)故障的情況主要包括以下幾種：(1) 城市在不斷發(fā)展的同時相應(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)沒有統(tǒng)一的管理，在施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)地下電纜被挖斷的事故，有時甚至?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，在修路和修繕河道時由于疏忽等原因會將線桿挖斷，導(dǎo)致輸電線路供電中斷。(2) 隨著城市舊城改造和新農(nóng)村建設(shè)的不斷推進(jìn)，很多房屋面臨著拆遷。在拆遷過程中，由于施工方不清楚輸電線路的走線和供電范圍，在倒房時會壓斷附近的輸電線路，造成故障。(3) 由于違章建筑建設(shè)導(dǎo)致的線路故障也屢見不鮮。還有，很多不法分子為了蠅頭小利盜割電線，有的地方相關(guān)維修人員剛剛修好，不久又被盜取，這嚴(yán)重影響了供電的可靠性和安全性。(4) 我區(qū)的幾個街鎮(zhèn)為魚塘養(yǎng)殖大鎮(zhèn)，多條線路經(jīng)過基塘、農(nóng)田等地；另外，在工廠宿舍集中的地方，入夜后往往在路上會形成臨時水果擺賣點、夜宵售賣點等，形成的生活垃圾隨街丟棄。上述地方都為老鼠等小動物提供了多處食物來源，造成了供電所轄區(qū)內(nèi)鼠患較為嚴(yán)重。入夜后小動物往往會尋找熱源取暖，爬上室外變壓器及附屬設(shè)備，容易導(dǎo)致單相對地短路或相間短路，造成線路故障跳閘。(5) 我市為工業(yè)集中地區(qū)，企業(yè)多為勞動密集型企業(yè)，造成了所轄區(qū)內(nèi)有大量的外來勞工宿舍，且由于轄區(qū)內(nèi)線路多沿道路建設(shè)，往往線路離建筑的距離較近，人為亂拋雜物容易掛在線路上；雀鳥在桿塔上筑巢過程中口銜的帶金屬物彩帶、鳥巢本身的雜物落在導(dǎo)線或設(shè)備上；魚塘養(yǎng)殖保暖用塑料薄膜在臺風(fēng)季節(jié)易吹起掛在線路上，造成線路短路或接地，這些都會導(dǎo)致線路跳閘。

1.3 供電設(shè)備損壞造成的配網(wǎng)故障

一些供電設(shè)備由于長時間工作缺少必要的維護(hù)保養(yǎng)，老化加劇，從而出現(xiàn)故障。其次，在配網(wǎng)建設(shè)過程中由于監(jiān)管不力等因素，工程的施工質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量存在一定的問題，供電設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)損壞，也會造成配網(wǎng)運行故障。比如，絕緣子出現(xiàn)損壞，當(dāng)絕緣子老化爆裂時可能造成導(dǎo)線跌落接觸到金屬橫檔上，引起接地故障。如果絕緣子的質(zhì)量存在問題，絕緣性較差，當(dāng)出現(xiàn)陰雨天氣時就會造成接地故障而導(dǎo)致跳閘。

1.4 用戶設(shè)備故障造成的配網(wǎng)故障

造成用戶設(shè)備故障的原因有很多，一般為欠缺設(shè)備管理人員或者是設(shè)備管理人員的專業(yè)素養(yǎng)比較低，不熟悉設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。一些電力用戶為了降低生產(chǎn)成本依然在使用很多老舊設(shè)備，這些老舊設(shè)備因運行時間較長且缺乏適當(dāng)?shù)木S修保養(yǎng)極易發(fā)生故障。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時會引起保護(hù)裝置跳閘，此時若分界點的熔斷器和開關(guān)未及時斷開，將擴大故障范圍。另外，電力用戶的配電房保護(hù)措施不完善，電纜溝溝板破損、坍塌、積水等容易造成電纜故障。

2 10 kV配網(wǎng)故障的防范措施

2.1 增強對自然災(zāi)害的抵御能力

針對雷擊等自然災(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，通過比較分析近年來的雷擊故障發(fā)現(xiàn)，在發(fā)生雷擊時耐張點的懸式絕緣子很少會出現(xiàn)閃絡(luò)故障，而針式絕緣子很容易出現(xiàn)閃絡(luò)故障，因此要特別加強針式絕緣子的耐雷等級。對于雷擊頻發(fā)的地區(qū)需要使用絕緣等級更高的絕緣子，從而全線提高線路的絕緣等級。另外，在輸電線路上安裝避雷器也是一個很好的選擇，在容易遭受雷擊且距離較長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等，都能夠起到很好的防雷效果。還需要檢查、整改接地裝置，嚴(yán)格定期測試接地電阻，保證線路接地電阻值不大于10 Ω。對不合格的接地裝置和桿塔接地網(wǎng)及時進(jìn)行改造。

2.2 防范外力破壞

上文已經(jīng)對外力破壞導(dǎo)致的線路故障進(jìn)行了一定的分析，為了防止類似事故的發(fā)生，要分別采取不同的措施。比如，針對拆遷過程中出現(xiàn)的事故，要提醒施工方先弄清線路的走向和范圍，再進(jìn)行相關(guān)的施工作業(yè)。對于其造成的線路故障，要責(zé)令施工方立即配合相關(guān)的維修人員將輸電線路維修好，并且要賠償相應(yīng)的損失。對于城市建設(shè)施工過程中出現(xiàn)的線路故障，施工單位要和供電部門做好相應(yīng)的溝通工作，在施工前弄清地下電纜的走向，并且請相關(guān)供電部門的人員在現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo)，將地下輸電線路弄清，防止盲目施工將地下電纜挖斷，造成不必要的損失。

各運行維護(hù)人員要加強線路巡視，對發(fā)現(xiàn)有線路周邊開展土建施工的，要對施工負(fù)責(zé)人進(jìn)行技術(shù)交底，對空曠地段及線路附近有可能危及線路安全的建筑物、雜物建立黑點檔案，加強監(jiān)視力度，并對相關(guān)人員發(fā)放《安全隱患通知書》。

加強宣傳教育，給相關(guān)人員著重指出高壓線路附近放風(fēng)箏、堆放有機薄膜、亂拋雜物、違章施工對人身安全的危害性，并在重點區(qū)域線路桿塔上掛設(shè)醒目的警示牌。增強居民保護(hù)電力設(shè)施的意識，群防群治，減少車輛撞擊、盜竊電力設(shè)施等人為外力原因引起的線路跳閘。

另外，強化線路和設(shè)備管理。利用線路停電的機會，對沒有安裝絕緣護(hù)套的設(shè)備，全部加裝絕緣護(hù)套?？傊?，要采取各種措施將發(fā)生線路故障的可能性降到最低點。

2.3 加強供電設(shè)備的維護(hù)、更換工作

在10 kV配網(wǎng)建成后，要對配電線路的供電設(shè)備及時巡視維護(hù)，并對老舊設(shè)備進(jìn)行更換，這樣不僅能夠保證供電設(shè)備的使用壽命，而且能保證電網(wǎng)的可靠性，盡量減少故障發(fā)生次數(shù)。對輸配電線路上的配電變壓器等相關(guān)設(shè)備，我們要定期進(jìn)行檢修。當(dāng)發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題時，依照相應(yīng)的要求進(jìn)行記錄上報工作，并及時對故障進(jìn)行維修，消除故障點。對于老舊設(shè)備和嚴(yán)重過載的設(shè)備要及時上報并提交相關(guān)的改造建議和規(guī)劃，從而實現(xiàn)對設(shè)備的更新?lián)Q代。

從技術(shù)方面著手，重復(fù)跳閘線路加裝故障指示器。自故障指示器使用以來，當(dāng)線路發(fā)生故障時，巡線人員可借助指示器的報警顯示，迅速確定故障區(qū)段，并找出故障點。對重復(fù)跳閘線路加裝智能分段開關(guān)。智能型分段開關(guān)能通過斷路器與負(fù)荷開關(guān)的配合，自動隔離故障所在線路區(qū)域，避免配網(wǎng)故障的擴大。

對于電纜而言，要嚴(yán)格按照管理規(guī)范做好巡視檢查工作，防止積水和腐蝕物等對電纜造成腐蝕，影響電纜的絕緣。保障鋪設(shè)過程中電纜頭的制作質(zhì)量，對相關(guān)工作人員進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)培訓(xùn)，嚴(yán)格落實好電纜頭制作人員的準(zhǔn)入制度，保證施工質(zhì)量。利用電磁波、超聲波局部電流泄放測試儀對區(qū)內(nèi)電房高壓開關(guān)柜的絕緣情況進(jìn)行監(jiān)察，同時對線路上高供高計專變用戶的電房進(jìn)行檢查。在檢查中曾成功發(fā)現(xiàn)一例因電纜頭臟污導(dǎo)致的輕微電流泄放故障，后結(jié)合停電對電纜頭進(jìn)行了清潔。

充分利用安全活動和安全運行分析會的時間，對相關(guān)故障情況進(jìn)行分析學(xué)習(xí)，互相交流和探討，共同分享故障巡視經(jīng)驗，進(jìn)一步提高運維業(yè)務(wù)水平。

2.4 提高用戶設(shè)備的可靠性

健全電力用戶設(shè)備管理制度，指導(dǎo)電力用戶做好設(shè)備選型和繼電保護(hù)裝置的配置，把好施工、驗收質(zhì)量關(guān)，防止用戶故障出門，避免用戶設(shè)備故障時出現(xiàn)越級跳閘，擴大故障范圍。加強對電力用戶檢查管理，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患，并限期整改。另外，對電力用戶的設(shè)備運維人員進(jìn)行電工安全培訓(xùn)，提高運維人員的專業(yè)素養(yǎng)，提高電力用戶對電力設(shè)備的維修保養(yǎng)能力，將設(shè)備的故障率降到最低，從而達(dá)到提高10 kV配網(wǎng)運行可靠性的目的。

3 結(jié)語

10 kV配電網(wǎng)絡(luò)直接面向電力用戶，其一旦出現(xiàn)故障將嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。為了保證10 kV配網(wǎng)運行的安全性和可靠性，相關(guān)工作人員要做好相應(yīng)的防范措施，做好日常的線路維護(hù)和維修工作，及時更換老舊設(shè)備，提高線路運行的安全性和可靠性，從而更好地滿足社會發(fā)展的需要。

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

2014-09-11

楊啟志(1974—)，男，廣東佛山人，安全員，研究方向：安全管理、配網(wǎng)生產(chǎn)運行。