影響城區(qū)配網(wǎng)供電可靠性常見故障及原因分析

龐　斌

（國網(wǎng)四川省電力公司巴中供電公司，四川 巴中 636000）

影響城區(qū)配網(wǎng)供電可靠性常見故障及原因分析

龐斌

（國網(wǎng)四川省電力公司巴中供電公司，四川 巴中 636000）

供電系統(tǒng)的持續(xù)供電能力是供電可靠性的體現(xiàn)，能夠反映電力工業(yè)對國家國民經(jīng)濟(jì)需求的滿足程度，供電可靠性是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)能力的重要指標(biāo)。本文首先對現(xiàn)階段影響城區(qū)配網(wǎng)供電可靠性的原因進(jìn)行了分析，其次就如何提升供電可靠性進(jìn)行了深入地探討，希望能夠提高我國供電質(zhì)量，確保滿足人們用電需求。

城區(qū)配網(wǎng)供電；故障分析；可靠性；原因分析；解決對策

配電系統(tǒng)中的用戶供電，是從降壓變電站開始，根據(jù)用戶需求的不同將各電壓等級電能進(jìn)行配置，通過配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸?shù)接脩?。該部分向用戶的持續(xù)供電能力我們稱之為供電的可靠性，被定義為：統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)，為用戶有效供電的時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)間的比值。為了能夠有效地提高供電可靠性，就必須深入分析導(dǎo)致故障的原因，并提出相應(yīng)的解決方案。

一、常見城區(qū)配網(wǎng)供電故障及相關(guān)原因

（一）線路方面

非全相運(yùn)行：多是由于三相開關(guān)沒有完全合上或者是某一相存在嚴(yán)重過負(fù)荷，導(dǎo)致跌落熔斷器中的一相熔斷，還有可能是接點(diǎn)氧化接觸不良或線路斷線所導(dǎo)致缺相運(yùn)行。

瓷瓶閃絡(luò)放電：在10kV的配電線路中有避雷器、瓷瓶、跌落保險(xiǎn)等瓷體，由于其長時(shí)間的暴露在空氣中，瓷裙和表面存在污物，還有可能是由于瓷體本身質(zhì)量不佳，導(dǎo)致瓷體出現(xiàn)裂紋，進(jìn)而降低了瓷瓶的絕緣性，在陰雨環(huán)境中，容易發(fā)生閃絡(luò)放電，導(dǎo)致瓷瓶擊穿，出現(xiàn)接地故障。

短路：一些外力破壞所導(dǎo)致的樹枝或電線橫落以及電桿損壞，導(dǎo)致三相或者兩相導(dǎo)線不經(jīng)符合直接相連，出現(xiàn)混線短接。

倒桿：由于外力破壞以及拉線斷以及線路斷線等因素的影響，導(dǎo)致直線桿或者耐張桿傾斜或者斷裂。此外，洪水、暴風(fēng)雨等因素的影響，加之平時(shí)維護(hù)工作不到位，容易由于水土流失嚴(yán)重導(dǎo)致倒桿。

斷線：由于施工不當(dāng)或者是氣候因素導(dǎo)致導(dǎo)線過緊被拉斷，另外由于外力破壞導(dǎo)致相間短路也會(huì)將導(dǎo)線燒斷，長時(shí)期的過負(fù)荷狀態(tài)也會(huì)導(dǎo)致斷線。

樹害：如果樹木生長超出了與導(dǎo)線的安全距離，導(dǎo)致樹枝與導(dǎo)線相交，就容易造成線路接地故障?；蛘呤菢渲嗦湓趯?dǎo)線上，造成短路跳閘事故。

開關(guān)故障：在油開關(guān)分合閘時(shí)，如果由于動(dòng)靜觸頭故障、操作機(jī)構(gòu)故障導(dǎo)致閘不能分、合，進(jìn)行出現(xiàn)拒合、拒分故障。

接地：當(dāng)一相導(dǎo)線搭落在電桿或者金具上，或者導(dǎo)線斷落在地面以及樹枝與導(dǎo)線相碰和瓷瓶絕緣被擊穿等都可能導(dǎo)致接地故障。

熔斷器故障：接觸不良或者負(fù)荷電流較大，將接點(diǎn)燒毀。另外制造質(zhì)量本身存在問題，操作人員操作不當(dāng)導(dǎo)致跌落熔斷器破損?；蛘哂捎诶喜僮麇e(cuò)誤導(dǎo)致相間弧光出現(xiàn)短路以及絲管調(diào)節(jié)錯(cuò)誤導(dǎo)致自動(dòng)脫落發(fā)生缺相。

（二）變電方面

對于配電變壓器來說，常見的故障有局部鐵芯被燒毀或短路，絕緣損壞；線圈斷線或者短路，對地?fù)舸环纸娱_關(guān)觸頭灼傷或者放電；套管對地放電或者擊穿。

戶內(nèi)的10kV真空斷路器或者少油故障，如果不能關(guān)合、斷開以及三相不同期等。如果絕緣性較差，在耐受最高的狀態(tài)時(shí)過電壓發(fā)生擊穿或者閃絡(luò)；由于載流能力較差，在通過短時(shí)故障電流或者負(fù)荷電流時(shí)發(fā)熱，熔焊以及機(jī)械性的操作較差，例如：拒分、拒合等情況。

配電室與開閉所主要存在故障的設(shè)施有電纜進(jìn)線、電纜出線，且大部分是發(fā)生在電纜端頭或者中間接頭部分。

電流互感器故障有腐蝕所導(dǎo)致的局部放電或電暈放電；受到潮濕環(huán)境的影響絕緣性能降低發(fā)生擊穿；二次開路，例如：端子損壞、引線接頭松動(dòng)。

電壓互感器存在的主要故障有局部放電、絕緣降低、擊穿、短路以及鐵磁諧振等。

（三）自然災(zāi)害

自然災(zāi)害主要是指洪水、地震、雷電、大風(fēng)、暴雨以及暴雪等所導(dǎo)致的系統(tǒng)故障，導(dǎo)致供電中斷。雖然這些因素是不可抗的，但是根據(jù)預(yù)測，及時(shí)采取防范措施能夠顯著地降低這些因素所帶來的影響，一旦發(fā)生故障，積極地進(jìn)行搶修也能夠顯著降低損失。

（四）系統(tǒng)與設(shè)備

系統(tǒng)與設(shè)備方面的影響主要是由于部分供電企業(yè)沒有將檢修落到實(shí)處，針對這一情況有些供電企業(yè)根據(jù)自身設(shè)備和技術(shù)條件對供電網(wǎng)作業(yè)狀態(tài)的檢修進(jìn)行了一定的改進(jìn)。由于很多故障未知性較大，很難進(jìn)行預(yù)測，例如：由于人為因素、交通事故所導(dǎo)致的斷線、短路以及倒桿等，應(yīng)通過加強(qiáng)宣傳力度，設(shè)立標(biāo)語來降低故障的發(fā)生，通過及時(shí)搶修降低所造成的損失。

（五）電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

由于部分電網(wǎng)結(jié)構(gòu)沒有達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，因此在受端任何系統(tǒng)中發(fā)生任何故障都不能快速、可靠地切除，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)任意元件突然丟失后，其他的元件處于過負(fù)荷狀態(tài)，進(jìn)而會(huì)影響負(fù)荷的轉(zhuǎn)供、轉(zhuǎn)移能力；線路之間的互聯(lián)能力較差等。所以網(wǎng)架應(yīng)要求當(dāng)受端系統(tǒng)中的出現(xiàn)任何嚴(yán)重的單一故障時(shí)，能夠快速、可靠地進(jìn)行切除，確保系統(tǒng)處于穩(wěn)定。單某一元件突然失去時(shí)也不會(huì)導(dǎo)致其他元件超出事故負(fù)荷規(guī)定。

（六）電源供電能力

變電站根據(jù)用電需求能夠持續(xù)的提供電量的能力就是電源供電能力，該影響因素某一局部單位是不能解決的，需要特定的部門根據(jù)資金、增長需求等因素進(jìn)行統(tǒng)一地管理和安排。

二、提高城區(qū)配網(wǎng)供電可靠性措施探討

（一）加強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)改造

在110kV的變電站之間增加聯(lián)絡(luò)線路，采取導(dǎo)線截面更換與分段控制等方法，來提升轉(zhuǎn)供能力，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)降低停電次數(shù)，保證供電可靠性的目的。近幾年，部分供電局實(shí)施了一系列的改變，例如：線路改造、電桿更換、導(dǎo)線截面改善等，實(shí)現(xiàn)了城區(qū)配電網(wǎng)帶電負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。如果在二次變電站之間存在4條聯(lián)絡(luò)線路，便能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)載符合50%的目的。除此之外，增加主干線路的分支開關(guān)、高壓用戶分支開關(guān)以及聯(lián)絡(luò)開關(guān)等能夠達(dá)到定值整定保護(hù)，能夠最大限度地縮小停電范圍。

（二）完善停電檢修制度

年度配電線路檢修是導(dǎo)致多用戶停電的主要原因之一，因此對年度檢修作業(yè)停電進(jìn)行深入地研究與探討很有必要。配電線路的檢修應(yīng)根據(jù)線路的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行靈活地處理。例如：某條線路工作量較大且停電的時(shí)間較長，則需要對停電檢修計(jì)劃重新進(jìn)行規(guī)劃。某配電局110kV設(shè)備每次停電的時(shí)間一般在5h左右，而配電線路檢修工作一般一個(gè)工作日就可以完成，如果沒有改造任務(wù)，只是缺陷處理，一般在5h以內(nèi)就能夠完成作業(yè)，送電大部分是雙回線供電，不會(huì)對變電站造成影響，因此配電線路定檢的停電時(shí)間制約的主要因素是變電設(shè)備檢修的時(shí)間。

（三）提升設(shè)備質(zhì)量

在變電新建時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇可靠性高、質(zhì)量好，檢修與維護(hù)少的開關(guān)設(shè)備，例如：全封閉式電器、真空開關(guān)以及SF6、 GIS等。一般10kV的出線開關(guān)應(yīng)盡可能地應(yīng)用真空開關(guān)，開發(fā)區(qū)的重點(diǎn)變電站應(yīng)選擇使用引進(jìn)設(shè)備。對于老實(shí)的遮斷容量不足和以及少油開關(guān)應(yīng)替換為真空開關(guān)。推廣應(yīng)用封閉式電器以及開關(guān)柜，來提升設(shè)備運(yùn)行的可靠性。有條件的地區(qū)可以應(yīng)用帶電檢測裝置，例如：帶電檢測的變壓器、帶電檢測的開關(guān)、紅外線測溫儀對設(shè)備溫度進(jìn)行測量。

在配電網(wǎng)方面，應(yīng)當(dāng)逐步地應(yīng)用環(huán)網(wǎng)開關(guān)與環(huán)網(wǎng)接線。首先應(yīng)對配電線路的自動(dòng)化進(jìn)行考慮，發(fā)生故障后能夠?qū)⒆詣?dòng)故障區(qū)域自動(dòng)隔離，并對非故障區(qū)域自動(dòng)回復(fù)供電。城區(qū)內(nèi)的配電導(dǎo)線應(yīng)使用電纜，在近郊區(qū)也可逐步地推廣電纜，農(nóng)村則仍然應(yīng)用架空導(dǎo)線。同時(shí)還應(yīng)該注意推廣應(yīng)用故障指示器，能夠有效地降低故障檢修人員尋找故障時(shí)間。根據(jù)實(shí)際負(fù)荷情況對配變?nèi)萘窟M(jìn)行配置，縮減供電半徑，并推廣應(yīng)用箱式變，有效降低檢修對用電用戶多造成的影響。

（四）注重運(yùn)行管理

對供電公司故障停電所導(dǎo)致的原因進(jìn)行分析，電纜老化、樹木生長、設(shè)備失修、不良施工等所導(dǎo)致停電的比例增加，為了能夠有效降低停電事故，保證供電的可靠性，應(yīng)當(dāng)對陳舊設(shè)備進(jìn)行清理。同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格發(fā)揮帶電作業(yè)，對存在缺陷的設(shè)備更換，同時(shí)對改造、基建等工程的驗(yàn)收工作必須嚴(yán)格把關(guān)，注重線路走廊清理工作。同時(shí)為了能夠解決用戶內(nèi)部故障給供電系統(tǒng)所造成的影響，可采取安裝“看門狗”的措施，避免用戶內(nèi)部故障給供電系統(tǒng)造成影響，從而提升供電的穩(wěn)定性，調(diào)查表明，將用戶故障進(jìn)行限制以后，能夠減少1/5的停電故障。

結(jié)語

加強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)改造、對停電檢修制度進(jìn)行完善，提升設(shè)備質(zhì)量和加強(qiáng)運(yùn)行管理能夠有效解決現(xiàn)階段供電可靠性低的問題，能夠有效滿足用戶的用電需求，確保供電質(zhì)量。

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