淺析配網故障停電原因及防治措施

何甜+桂洲

摘 要：網絡、設備、技術、管理四項因素決定著配電網供電可靠性水平。本文基于2016年咸寧公司配電網第一手運行記錄，選取10kV配電網現(xiàn)狀、故障停電責任原因、典型故障等角度深入開展故障停電分析，提出網絡規(guī)劃設計、設備運行維護、停運管控考核等方面的具體量化提升改進措施，為公司下一階段配電網發(fā)展建設、故障線路分級管理明確了方向。

關鍵詞：電網現(xiàn)狀；停電原因；故障分析；治理措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.131

1 10kV配電網現(xiàn)狀

1.1 10kV配電網結構

2016年，咸寧公司10kV配電線路615條，中壓用戶16492戶。架空線路絕緣化率41.06%，線路“手拉手”率28.78%，平均每段線路13.34個用戶。其中通城公司架空線路絕緣化率低，抵御外力能力較弱；通城、崇陽公司“手拉手”比率低，轉移負荷能力較差；崇陽、通山公司平均每段線路用戶數(shù)量較多，停電波及范圍大。

1.2 10kV配電設備運行年限

10kV配電設備中，運行超過30年的線路2105.9km，占比21.79%，供電安全性較差；運行超過30年的配變103臺，占比0.91%；斷路器和負荷開關總體運行年限在合理范圍以內。

2 總體停電情況

2.1 全年停電情況

剔除2月兩輪雨雪冰凍天氣和風災事件影響后，2016年公司預安排停電次數(shù)相對少，持續(xù)時間長，停電范圍略?。还收贤ｋ婎l率高，恢復時間快，停電范圍較大。全年預安排停電、故障停電影響各占總停電時戶數(shù)65%、35%左右，故障影響較大。

2.2 月度故障停電情況

從故障停電次數(shù)分布情況看，6、7、8、9月故障次數(shù)超出月平均水平，受季節(jié)影響較大，占總故障數(shù)53.28%。其中赤壁、崇陽、咸安7月份故障居全年之首。月度故障時戶數(shù)與故障次數(shù)分布基本一致。

2.3 各單位故障停電情況

綜合考慮配網線路規(guī)模，公司7個配網管理單位中，赤壁、通城、崇陽、咸安4個公司百公里故障次數(shù)高于公司平均值，其中赤壁公司故障停電影響占總故障30.5%。一定程度上反映上述單位運行維護水平有待提高的問題，需要全面分析故障情況，細致梳理存在問題，提出針對性整改計劃與措施。

3 故障停電責任原因分析

對故障停電原因分類統(tǒng)計顯示，絕大部分為10kV配電網設施故障，其中氣候影響占比最高；其次是運行維護原因；再次是設備原因。

3.1 氣候影響

氣候影響是線路故障第一責任原因，主要是大風大雨、雷害影響。

3.1.1 大風大雨故障

大風大雨故障集中在6、7、8月份。為詳細分析天氣對線路故障的影響，對全年單日故障次數(shù)超過10次的典型故障情況進行統(tǒng)計，顯示有25天單日故障超10次，占全年故障數(shù)32.31%。25個典型故障日中有21日為大風大雨。在降雨天氣下，由于絕緣子、刀閘、熔斷器、導線、柱上開關等設備存在裂紋、積污、受潮等缺陷引發(fā)的故障明顯增加；在大風天氣下，導線混線、斷線、異物短路是主要故障類型。反映出設備健康水平和運行維護管理依然薄弱的問題。

3.1.2 雷害故障

從雷擊故障現(xiàn)象來看，雷擊絕緣子是雷害的主要故障類型，其中針式絕緣子故障占絕大多數(shù)，反映出針式絕緣子耐雷水平不高，易因雷擊發(fā)生閃絡故障的問題；雷擊發(fā)生導線斷線是雷害的第二故障類型，反映出部分線路防雷設施缺失；雷擊造成避雷器本體擊穿和引線斷線是雷害的第三故障類型，一方面由于雷電流較強、超過避雷器通流能力，另一方面也由于避雷器本身的問題，部分避雷器存在受潮、老化、產品質量和引線斷線的情況，無法達到預期的防雷效果。從雷擊故障區(qū)域來看，通城、通山、崇陽3個公司雷擊故障突出，反映出該地區(qū)雷電活動較為活躍，防雷基礎設施較為薄弱。

3.2 運行維護原因

運行維護原因是線路故障第二責任原因，主要是運行管理不當、責任原因不清。

3.2.1 運行管理不當

運行管理不當引發(fā)的故障中，以樹線矛盾問題最為突出。從樹線故障現(xiàn)象來看，主要表現(xiàn)為線路周邊樹木刮蹭裸導線引發(fā)故障，以單相接地故障為主，樹線故障與線路絕緣化率關聯(lián)度高。從天氣分布來看，6、7、8月是樹線故障多發(fā)季節(jié)，占全年樹線故障總數(shù)68.48%，樹線故障具有在降雨和大風天氣下明顯增加的特點。從地區(qū)分布來看，赤壁公司樹線故障次數(shù)較多，反映出該公司對樹線隱患治理缺乏針對性、治理不徹底的問題。

3.2.2 責任原因不清

責任原因不清主要為故障原因記錄不全或線路未查明原因而試送成功。其中赤壁公司未標注具體原因的故障較多，故障原因不清影響故障責任原因、技術原因判別，不利于開展針對性整改。

3.3 設備原因

設備原因是線路故障第三責任原因，主要是設備老化影響。

從設備老化故障現(xiàn)象來看，熔斷器、刀閘、線夾、跳線燒壞是主要故障類型，一方面確為設備運行年限長久、本身老化導致故障，另一方面也一定程度上存在設備選型、安裝質量、檢修試驗等方面問題。以銅鋁過渡線夾燒斷為例，由于銅、鋁膨脹系數(shù)不一致，長期疲勞運行容易導致線夾斷裂引發(fā)故障，必須從優(yōu)選釬焊工藝的新型銅鋁過渡線夾、把關施工安裝質量、加強日常運維處缺等方面綜合治理。

3.4 故障原因分析小結

大風大雨、雷害、運行管理不當（樹線矛盾）、責任原因不清、設備老化是故障主要責任原因，必須強化主動運維，采取如下措施：

一是大風大雨方面，建議各單位根據季節(jié)故障特點，提前組織部署，差異化開展線路防樹竹障、防雷害、防鳥害、防異物、防斷線、防污閃等防控整改，提高設備健康運行水平。endprint

二是雷害故障方面，建議針對雷害頻發(fā)地區(qū)開展防雷措施排查，線路逐基裝設防雷設施，豐富防雷手段，提高線路防雷水平。

三是運行管理不當（樹線矛盾）方面，建議通過建立樹線隱患臺賬、制定治理方案、局部裸導線絕緣化改造、雨季前清障防控、定期考核治理效果、爭取當?shù)卣块T支持等多舉措治理樹線隱患。

四是責任原因不清方面，建議設置次數(shù)比例上限為10%，督導運維班組認真查找每次故障原因，調控部門統(tǒng)一詳細記錄故障內容，為故障統(tǒng)計分析提供準確信息。

五是設備老化方面，需要具體故障具體分析，深入查找設備選型、安裝質量、檢修試驗等方面問題。

4 典型故障分析

4.1 故障多發(fā)線路

以單條線路為統(tǒng)計對象，除檢修分公司、嘉魚公司外，其他各公司故障多發(fā)線路比例均超出平均值。5次及以上故障多發(fā)線路停電時戶數(shù)占總故障停電時戶數(shù)87.19%，對公司整體指標影響較大，是重點管控對象。

2016年排序前10的故障多發(fā)線路中，崇陽公司4條故障多發(fā)線路，其中雙港線、葵山線位于高山地帶，海拔高600米以上，線路高度落差大、檔距長。泉湖線、黃洋線位于丘陵地帶，線路沿山林走向，穿越樹竹林，樹竹障嚴重。4條線路緣化率低，抵御大風大雨及外部環(huán)境能力弱，導致故障頻發(fā)。

目前，各單位均開展線路故障統(tǒng)計與考核，但對于影響較大的故障多發(fā)線路，未按要求一事一分析，且強調線路客觀硬件條件多，分析運維、管理原因少，缺乏針對性運維管控手段。以咸安公司故障多發(fā)線路楊畈線為例，該公司組織高故障線路特巡，發(fā)現(xiàn)缺陷并安排處理，次年跳閘次數(shù)就降至3次，反映出運維質量不佳是導致該線路乃至部分線路故障多發(fā)的重要原因，且通過加強運行維護，能有效降低故障發(fā)生次數(shù)。

4.2 故障長時間停電

2016年故障長時間主要分布在6-10h區(qū)間。赤壁、咸安、崇陽6小時及以上的長時間故障事件較多。如2016年通城程鳳115程豐線7月5日#20桿-#21倒桿，由于缺少備品備件，12.92個小時后才開始處理故障，搶修速度較慢。對于長時間故障事件，必須從故障發(fā)生、許可開工、處理故障、完工匯報、恢復供電各階段所耗用的時間進行詳細分析，查找無效時間原因。

5 故障停電治理措施

從影響停電次數(shù)、時間、范圍的因素研究降低故障停電，提升供電可靠率指標的措施。

5.1 減少故障停電范圍的措施

一是增加線路分段。在配電網絡結構上，建議規(guī)劃部門從優(yōu)化電網結構出發(fā)，解決重要線路互倒互帶問題；結合配網改造實施計劃增加線路分段，每條線路以裝設2-3個分段開關為宜，重要地區(qū)應達到每段5-6戶水平。

二是加強線路聯(lián)絡。合理的配電網絡結構是提高用戶供電可靠率的基礎，按照電網規(guī)劃，優(yōu)先安排增加電網傳輸容量、提高電網安全和供電質量的項目，優(yōu)化電網結構，滿足N-1和合理的變壓器容載比的要求，實現(xiàn)“手拉手”供電方式，提高線路之間的轉帶能力。

三是提高可轉供率。在聯(lián)絡的基礎上進行轉電操作能夠轉帶非直接停電段的負荷，減小停電范圍，但由于其它各種原因不能進行轉電操作，因此，加強轉電操作管理，提高可轉供率，縮小停電范圍。

5.2 減少故障停電次數(shù)的措施

5.2.1 設備方面

一是增加設備設計裕度。選擇裕度較大的設備，盡量采用免維護和少維護的先進設備，延長設備檢修周期。

二是及時更新更換老舊設備。對新建變電站的開關、斷路器等應選質量好、可靠性高、少維護和少檢修的設備。

三是減少雷害影響。提高配電網絡設備的絕緣化程度，減少樹木、惡劣天氣等原因造成的事故，增大中心區(qū)主要街道、繁華商業(yè)圈電纜化的比例。雷害密集地區(qū)，采用高性能避雷器、絕緣子、絕緣引線，提高配電網絕緣化率和電纜化率。

5.2.2 技術方面

采用先進檢測診斷技術，采用紅外測溫等先進的技術手段，提高配電網絡設備的狀態(tài)監(jiān)測和診斷水平。做好線路設備各處接點的檢查、測溫，避免故障的發(fā)生。大力實施帶電作業(yè)，采用絕緣桿、絕緣手套、等電位和帶電作業(yè)車等技術實現(xiàn)帶電作業(yè)。

5.2.3 管理方面

一是提高設備巡視處缺率。通過巡檢、試驗、狀態(tài)評價等方法得出配電網設備的狀態(tài)等級，并以此來指導并制定相應的配電網運行、檢修策略。對線路及設備巡視中發(fā)現(xiàn)的缺陷，應按規(guī)程規(guī)定進行缺陷分類，并及時通知相關人員進行消缺。

二是減小外力破壞。加強配電設施的防護工作，防止外力破壞事故的發(fā)生。與施工單位簽訂安全協(xié)議書或簽發(fā)電力設施保護整改通知書，明確責任及安措要求，并要及時回訪監(jiān)控；對影響機動車輛、行人進出的電桿應加掛醒目紅、白反光警示牌，設置防護墩，扳線應加裝紅白套管。對影響大的電桿，可報技改項目改造。

三是減少用戶影響。緊緊依靠各級新聞媒體，制作有針對性的新聞片（例如針對高空拋物、燃放禮花、偷盜電力設施等）擴大加強用電宣傳。針對樹枝碰線事故，可以通過與防汛指揮部、綠化管理委員會、綠化管理局等單位合作，結合冬季和春季的兩次綠化修剪，互通信息資料，聯(lián)合開展綠化修剪工作，解決有關的樹線

5.3 減少故障停電時間的措施

一是投入配網自動化減少轉電操作時間，投入自動化能夠節(jié)約轉電操作時間30分鐘左右。安裝故障指示器減少故障定位時間，對于不能實施自動化故障定位的線路，應安裝故障指示器幫助故障查找。

二是減少故障平均處理時間，圍繞加快故障搶修速度，減少停電時間進行故障搶修精益管理。制定管理辦法，規(guī)范故障搶修的各項管理。對事故啟動處理時間、搶修人員到達故障地點時間、備品備件延誤搶修時間、恢復送電時間等，制定合理工期標準。研究確定不同類型故障或缺陷處理期望工期，提高故障處理效率。

5.4 加強典型故障事件管控

故障多發(fā)線路和故障長時間停電影響面大，是故障重點管控對象。

一是典型故障一周一通報，由調控中心配搶班組發(fā)布典型故障事件周報，并詳細記錄長時間故障事件相關時間節(jié)點。

二是典型故障一事一分析，運檢部督導各單位開展典型故障具體分析，深度挖掘運維管理、設備管理存在的問題。

三是典型故障一線一特巡，運檢部組織高故障線路特巡，查明故障多發(fā)點。根據線路運行年限、長度、導線類型、故障次數(shù)以及缺陷隱患等因素，開展高故障線路評估分級。根據評估情況制定整改計劃，納入改造項目儲備庫，并落實整改措施。

四是典型故障一月一考核，安質部將典型故障納入安全質量考評中。

參考文獻：

[1]供電系統(tǒng)用戶供電可靠性管理[S].國家電網公司組編[1998]02.endprint