10 kV配電線路設(shè)備的常見故障和預(yù)防分析

張偉堂

摘 ?要：10 kV配電線路是城市供電系統(tǒng)的關(guān)鍵，對于輸配電和電網(wǎng)之間的連接具有十分重要的作用，如果在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)故障，將會造成斷電等一系列不良現(xiàn)象。對于10 kV配電線路而言，常見故障的防治應(yīng)以預(yù)防為主，針對實(shí)際情況中存在的影響因素，編制預(yù)防工作計(jì)劃，這是確保10 kV配電線路運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性的主要途徑。

關(guān)鍵詞：10 kV配電線路;故障尋找;原因分析

中圖分類號：TM726 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）26-0098-02

1 ?概 ?述

當(dāng)下，社會經(jīng)濟(jì)走可持續(xù)發(fā)展道路已成形勢，而社會生活與社會發(fā)展對于我國電力資源的需求量越來越大，為了滿足這種實(shí)際要求，新建電網(wǎng)的規(guī)模越來越大。近幾年，在電力行業(yè)持續(xù)發(fā)展的階段中，10 kV配電線路的應(yīng)用更加廣泛，10 kV配電線路在電力系統(tǒng)中的作用不可替代，與傳統(tǒng)意義上的線路相比，具有較高的質(zhì)量和效果，是其重要的組成部分之一，正成為現(xiàn)階段配電線路首選。

然而，10 kV配電線路的設(shè)計(jì)路徑復(fù)雜，由于氣候以及人為等因素的干擾和影響，在具體運(yùn)行的過程中依然存在一定安全隱患，因此，想要防治故障的發(fā)生，還需從故障形成的原因?qū)ふ胰胧?，明確故障形成原因，從而更好的預(yù)防故障，確保去安全穩(wěn)定的長時間運(yùn)行。

2 ?10 kV配電線路的故障尋找

2.1 ?自然災(zāi)害導(dǎo)致線路單相接地故障與短路故障

雷雨天氣往往于夏天居多，雷擊產(chǎn)生的強(qiáng)電流非常容易毀壞絕緣子，引起線路單相接地故障。

除此以外，配電線路也會受到其他外部干擾因素的影響。在雷雨季節(jié)當(dāng)中，雷擊事件頻發(fā)，如果10kV配電線路遭受雷擊，則會根據(jù)雷擊的程度而出現(xiàn)不用程度的故障。

首先，如果線路當(dāng)中絕緣子不具備合格的質(zhì)量，在遭受雷擊以后，極易發(fā)生接地故障與短路故障;

其次，如果該線路的防雷措施不夠完善，則無法有效導(dǎo)出強(qiáng)大的電流，加之線路分布范圍廣泛，在空曠等地極易遭受雷擊，遭受雷擊之后，配電線路中較為脆弱的部分會出現(xiàn)一些故障，甚至是永久性損壞;

再次，如果真空斷路器的設(shè)置不夠規(guī)范，會使線路出現(xiàn)越級跳閘等故障。此外，避雷器一旦失效，也會使線路有遭受雷擊的危險。

最后，如果線路接地設(shè)置不完善，會使雷電流無法快速進(jìn)入大地，使線路中的電壓急劇升高，從而留下安全隱患。

2.2 ?短路故障

倘若配電線路周邊環(huán)境不良，如空氣中導(dǎo)體粉末含量較高的環(huán)境下，風(fēng)力將導(dǎo)體粉末粘附于配電線路表面，兩個或多個線路間距較小的情況下容易發(fā)送短路故障。

另外，配電線路周邊存在腐蝕性氣體，容易引起配電線路金屬導(dǎo)體的化學(xué)腐蝕問題，可能造成配電線路及設(shè)備功能失效的情況，最終導(dǎo)致短路故障發(fā)生。使10 kv配電線路發(fā)生短路故障的具體原因有以下幾個方面：

通常情況下，外力或者是人為因素的影響，會使線路中出現(xiàn)斷裂，進(jìn)而發(fā)生漏電、短路等故障。

如果天氣情況不佳，暴風(fēng)雪等惡劣天氣頻發(fā)，則會對線路造成十分嚴(yán)重的影響，使其發(fā)生劇烈的振動，造成線路損壞或故障。

飛禽鳥獸在線路上筑巢，也會對線路造成一定破壞;最后，受到腐蝕性氣體等因素的影響，使線路的絕緣表面受損，進(jìn)而造成短路故障。

2.3 ?接地故障

10 kV配電線路中常常容易發(fā)生單相接地故障，主要由于線路斷線落到地上或者搭在橫擔(dān)上而引起單相接地故障。如配電導(dǎo)線未良好固定，也可能在外部荷載中出現(xiàn)單相接地故障。

另外，配電線路穿越樹林或建筑物，若無法對這些樹林或建筑物進(jìn)行及時清除，也可能引起接地故障的發(fā)生。造成接地故障的原因具體原因有以下幾個方面：

線路長時間處在超負(fù)載的情況中運(yùn)行，實(shí)際電流超出限度，但是電壓卻比正常值低，這樣一來會使導(dǎo)線溫度升高，進(jìn)而斷裂，引發(fā)接地故障;

設(shè)備維護(hù)不夠及時，設(shè)備出現(xiàn)老化等情況，無法承受較大的電流，進(jìn)而造成不同程度的接地故障;|

開關(guān)等基礎(chǔ)設(shè)備接觸不良，使設(shè)備處在缺相的狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)行，這樣也有可能造成接地故障。

單相接地故障往往會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的情況發(fā)送，出現(xiàn)該類故障以后，變電站的主母線電力激增，若不能及時修理除患，很可能對變電站電氣設(shè)備造成不可挽回的傷害，如燒毀電壓互感器，造成停電事故。與此同時，接地故障也會引起較高的諧振電壓，嚴(yán)重者直接擊穿絕緣端子。

另外，配電導(dǎo)線落地，周邊空氣也附有較高的電壓，工作人員容易受到傷害。當(dāng)單相接地故障發(fā)送以后，需立即并及時進(jìn)行停電維修除患，避免造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。

2.4 ?過流跳閘故障

在實(shí)際運(yùn)行過程中，如果線路長時間發(fā)生相間短路情況，將有可能在發(fā)生故障的位置與線路之間存在相對較大的電流，此時，繼電保護(hù)裝置開始運(yùn)行，使線路出現(xiàn)過流跳閘故障。

如果導(dǎo)線的直徑較小，對于該線路的運(yùn)行而言，會產(chǎn)生一定阻礙，經(jīng)過長時間的運(yùn)行以后，導(dǎo)線溫度急劇升高，使線路出現(xiàn)過流跳閘故障。此外，若過流保護(hù)定值較小，配電線路會在持續(xù)波動的作用下出現(xiàn)跳閘，此時設(shè)備會馬上開始運(yùn)行，瞬間產(chǎn)生加大的電流，造成線路過流跳閘。

2.5 ?變壓器造成的故障

變壓器在配電線路中主要用來進(jìn)行升降電壓、安全隔離等，在配電系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用。變壓器發(fā)生故障時，會直接影響到配電系統(tǒng)的安全和可靠性。特別是在夏季處于用電高峰，變壓器處于超載狀態(tài)，變壓器在工作的過程中產(chǎn)生大量的熱量不能夠及時的排出，從而造成變壓器燒毀等事故。

在夏季用電高峰時期還會產(chǎn)生三相負(fù)荷不平衡的情況，導(dǎo)致不同相的電流差異比較大，容易產(chǎn)生零序電流，從而使變壓器內(nèi)部溫度升高，造成設(shè)備故障。

3 ?10 kV配電線路常見故障的預(yù)防處理措施

為了確保10 kV配電線路能夠穩(wěn)定的持續(xù)運(yùn)行下去，需結(jié)合上述提到的造成線路故障的主要原因，從而制定出以下幾條對應(yīng)的處理措施：

①利用相關(guān)軟件工程仿真分析了配電線路雷電過電壓的放電過程和周圍的電壓分布，并對防止雷擊的最佳保護(hù)間隙進(jìn)行了計(jì)算。這可能是在發(fā)生雷擊時及時切斷強(qiáng)電流引起的雷電電流，并防止絕緣導(dǎo)線斷裂。這種方法可以使10 kV配電線路雷擊發(fā)生在及時疏散的雷電電流和減少強(qiáng)烈的電流帶來的危害，保護(hù)絕緣體。同時，應(yīng)通過加強(qiáng)局部線路的絕緣水平的方式，提高線路的抗干擾能力。

②在配置單相接地故障指示裝置的配電線路中，當(dāng)出現(xiàn)單相接地故障時，該裝置可以及時發(fā)出報(bào)警信號。而單相接地故障指示裝置具有很高的靈敏度，能夠快速查找故障，并確定故障發(fā)生的部位，對后期的維護(hù)提供了便利。

③在日常的維修管理工作當(dāng)中，對配電線路的絕緣子、避雷器等設(shè)備的絕緣檢測要給予高度關(guān)注，檢測結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)該及時更新?lián)Q代。

④加強(qiáng)配電線路的日常巡查應(yīng)該作為一種降低單相接地故障的有效方法，檢查配電架空線路周邊是否存在超高植物或攀藤植物接觸導(dǎo)線，與建筑物之間的距離是否安全，是否存在有斷線的安全隱患問題。在線路保護(hù)區(qū)，嚴(yán)禁臨時搭建臨時建筑物;嚴(yán)禁堆放易燃易爆危險物品;也可在電纜通過的地方設(shè)置專門的警示標(biāo)志。

⑤加強(qiáng)在線檢查和維修工作，發(fā)現(xiàn)隱患，及時報(bào)告和排除，預(yù)防性維護(hù)。為防止單相接地故障引起的供電中斷等不良影響，可以在配電線路上加裝分支熔斷器的方法，當(dāng)某個分支線路發(fā)生單相接地故障時熔斷器能夠自動切斷電流，同時其它支路的電力系統(tǒng)仍然能夠保持正常的工作狀態(tài)。

通過這種方法能夠減少故障的所帶來的停電面積和停電時間，同時幫助維護(hù)人員盡快的找到故障點(diǎn)。

⑥防止變壓器故障的措施。變壓器應(yīng)在使用中應(yīng)加強(qiáng)檢測，使用后應(yīng)定期檢查和維護(hù)，保持變壓器良好的工作狀態(tài)。變壓器在超負(fù)荷狀態(tài)下容易出現(xiàn)故障，所以在選擇配電裝置時應(yīng)先進(jìn)行調(diào)查，并在配電變壓器的容量選擇上應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)展配置，將變壓器充分預(yù)留一定空間。同時在變壓器的低壓側(cè)進(jìn)行避雷器布置，以防止雷擊損壞引起的雷擊。

4 ?實(shí)證分析

為供電和用電安全提供必要的保障。

首先，運(yùn)用先進(jìn)的防護(hù)裝備，以此有效預(yù)防自然災(zāi)害所造成的線路故障;

其次，切實(shí)做好日常維護(hù)，定期對線路進(jìn)行檢查，及時更換出現(xiàn)老化或故障的設(shè)備，通過協(xié)調(diào)，盡量避免線路的超負(fù)荷運(yùn)行;

最后，認(rèn)真完成線路巡檢工作，通過細(xì)致的巡查，可以及時發(fā)現(xiàn)線路在運(yùn)行過程中的異常或故障，采取對應(yīng)的措施進(jìn)行處理，這樣一來可以有效避免更為嚴(yán)重的故障。

5 ?結(jié) ?語

為有效查找故障點(diǎn)，我們可以通過采取現(xiàn)代信息綜合技術(shù)與自動化電氣設(shè)備，從源頭上強(qiáng)化對我國配電系統(tǒng)的監(jiān)控機(jī)制，良好保障我國配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，降低故障率。在單相接地故障發(fā)送以后，實(shí)現(xiàn)切斷電力傳送的自動化，降低配電線路故障造成的危害程度;與此同時，只要故障發(fā)送，即刻自動發(fā)出報(bào)警信號，警示技術(shù)人員更快、更準(zhǔn)地查找故障點(diǎn)，利用后續(xù)的維修除患工作的開展。

我國配電系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對10 kV配電線路的無間歇監(jiān)控管理機(jī)制，在配電線路高效管理與維護(hù)方面具有奇效，也為廣大電力技術(shù)工作人員提供了便利。

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