配電線路故障成因及運行維護、檢修措施探討

黃玉虎

國網(wǎng)福建省電力有限公司南安市供電公司（福建 泉州 362300）

0 引言

配電線路運行是否安全與線路上的絕緣子有直接關(guān)系。由于配電線路在運行時是暴露在外的，極易受到多種因素的影響。一旦遇到雷雨、大風(fēng)等惡劣天氣，還會增加絕緣子表面的電導(dǎo)，進而造成嚴(yán)重的安全事故，影響人們的用電安全。因此，為了確保配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要加大對線路故障成因的分析，采取完善的運行維護以及檢修策略，促進電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展[1]。

1 導(dǎo)致配電線路產(chǎn)生故障的原因

在電力系統(tǒng)中，所產(chǎn)生的故障是能耗的一個客觀問題。做好系統(tǒng)的維護與檢修工作，是確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵內(nèi)容。只有針對故障找出原因，才能有效提升處理故障的水平。

1.1 短路引發(fā)的故障

對配電線路故障因素進行分析可知，短路所引發(fā)的故障較為常見。究其原因，主要表現(xiàn)在以下方面：（1）自然因素。架空線路通常出現(xiàn)在人員稀少的山區(qū)或狂野區(qū)域，極易受自然因素的影響，如雷雨、狂風(fēng)等，導(dǎo)致線路出現(xiàn)斷裂以及被擊穿等現(xiàn)象，進而引發(fā)短路問題。（2）鳥類筑巢引發(fā)的故障。多數(shù)鳥類會在線路上筑巢，或在線路較為密集的區(qū)域筑巢，進而引發(fā)線路短路現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)跳閘，進而導(dǎo)致斷電。（3）外力因素。外力因素主要是人們在線路附近開展危險活動而引起的短路，如在線路附近亂砍濫伐樹木而使線路遭到破壞[2]。

1.2 接地引發(fā)的故障

在配電線路故障中，接地故障也是比較常見的一類故障，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成較大影響。導(dǎo)致線路出現(xiàn)接地故障的類型包含瞬時性和永久性兩類，現(xiàn)對其故障進行如下分析：（1）配電線路處于供電狀態(tài)時，若線路中電流出現(xiàn)突然增大或松散問題，超過接地故障的正常電流值，而電壓則低于所設(shè)置的監(jiān)測數(shù)值，且運行超過30 s，就會導(dǎo)致線路被燒毀，垂直掉落的導(dǎo)線直接與地面接觸，進而導(dǎo)致接地故障的產(chǎn)生。（2）由于線路長久使用，未及時更換，也沒有定期進行維護，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的老化現(xiàn)象。在運行時容易引發(fā)絕緣體破裂現(xiàn)象，進而導(dǎo)致故障。

1.3 變壓器故障

在線路運行過程中，變壓器能夠升降電壓，同時起到安全隔離的作用，因此在實際運行過程中，其作用不可忽視。一旦出現(xiàn)故障，就會對系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響。尤其是炎熱的夏季，處于用電高峰階段，變壓器一直超負(fù)荷運行，若運行過程中大量熱量無法被及時排出，還會引發(fā)燒毀等事故[3]。在用電高峰期，還會產(chǎn)生負(fù)荷不平衡的現(xiàn)象，使得不同相電流出現(xiàn)非常大的差異，使內(nèi)部溫度迅速增加，進而造成變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重故障。

1.4 繼電保護出現(xiàn)跳閘故障

在線路運行過程中，繼電保護裝置為了有效保護線路安全而產(chǎn)生的自動跳閘現(xiàn)象，稱為繼電保護跳閘故障。究其原因，可從以下方面展開分析：（1）電路出現(xiàn)短路問題。若線路運行時，受到各類因素的影響產(chǎn)生短路問題，進而導(dǎo)致電流迅速增加，而電流數(shù)值超出限定保護值，就會引發(fā)跳閘現(xiàn)象。（2）限定值較低。電流保護值如果設(shè)置偏低，線路一旦出現(xiàn)負(fù)荷增加的情況，就易引發(fā)跳閘現(xiàn)象。線路運行時，輸電線路增加負(fù)荷是在一瞬間完成，所以就會造成自身產(chǎn)生大量熱量，進而影響線路的穩(wěn)定運行。較為嚴(yán)重的區(qū)域，還會產(chǎn)生打火問題，造成熔絲斷裂，引發(fā)跳閘現(xiàn)象。

2 配電線路運行維護及檢修的有效策略

在配電線路故障的維修過程中，需要針對存在的問題，采取有效的處理策略，提升配電線路的運行的穩(wěn)定性，提高整體質(zhì)量。

2.1 確保合理安裝線路

多數(shù)配電線路故障是導(dǎo)線不正確安裝造成的，如繼電保護裝置設(shè)定電流的數(shù)值較小，未對桿塔做好有效保護。在具體的線路安裝過程中，需要綜合分析各類影響因素，最大限度地確保線路安全。在安裝時，盡量不在樹林區(qū)架設(shè)線路，確保電路的順暢性。此外，桿塔盡可能不在人員密集及其車輛密集的區(qū)域進行架設(shè)，以減少外力作用而引發(fā)的故障。另外，完成設(shè)備安裝以后，還要安裝防護欄，盡可能降低人為造成的破壞[4]。

2.2 加大狀態(tài)檢修力度

狀態(tài)檢修即經(jīng)傳感器實現(xiàn)對配電網(wǎng)及其設(shè)備的監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，則會第一時間發(fā)出警報，工作人員便可以及時做出處理。此外，還要加大日常檢修力度，確保維護人員全面了解線路運行狀態(tài)，同時掌握線路及其設(shè)備的實際變化情況。

2.3 有效預(yù)防雷電

在配電線路故障中，雷擊故障可從以下幾方面展開維護：（1）加大線路巡檢力度，尤其是對線路絕緣的保護力度；（2）不同區(qū)域所受雷擊產(chǎn)生的危害不同，需結(jié)合各區(qū)域?qū)嶋H，制定不同的預(yù)防方案，通過不同的避雷設(shè)備，降低雷擊故障發(fā)生率，如將絕緣子串加裝可調(diào)間隙防雷保護裝置，可以保護絕緣子串，改善絕緣子串的電壓分布，減少電場強度的局部集中，防止絕緣子串發(fā)生電暈放電，如圖1所示。

圖1 絕緣子串加裝可調(diào)間隙防雷保護裝置圖

2.4 合理控制變壓器

變壓器使用前，需先對其進行嚴(yán)格檢測，使用變壓器以后，還要定期做好維護與檢修，確保其處于良好的運行狀態(tài)。由于在過載狀態(tài)下，極易引發(fā)變壓器故障，因此在實際進行選擇過程中，一定要做好前期調(diào)查工作，確保所選擇的容量可超期配置，同時預(yù)留相應(yīng)的空間。此外，還要在低壓側(cè)安裝避雷器，以免雷擊對變壓器造成嚴(yán)重影響。

2.5 合理規(guī)劃配電線路

確保配電線路設(shè)計的科學(xué)性，線路路徑應(yīng)盡可能避開地勢惡劣的區(qū)域，同時，也要避開農(nóng)田或建筑物。在對設(shè)備進行規(guī)劃過程中，必須進行全面的分析，確保定值的合理設(shè)置，避免過流跳閘影響線路。

2.6 強化日常維護與檢修工作

日常檢修工作中，要重視規(guī)范化。對于配電線路而言，可設(shè)置多種不同類型的端口，提升線路連接的安全性，減少互相干擾造成的故障問題。此外，檢修技術(shù)人員還要結(jié)合氣象監(jiān)測設(shè)備，全面掌握防雷裝置及其檢修技術(shù)，通過外部監(jiān)控，提升內(nèi)部預(yù)防水平，減少短路現(xiàn)象；及時更換使用年限較長的老化線路；組織專業(yè)隊伍對易出現(xiàn)臺風(fēng)或出現(xiàn)較大負(fù)荷的區(qū)域進行詳細檢查，若發(fā)現(xiàn)故障，及時采取有效的處理手段，確保線路的安全穩(wěn)定運行。在進行運行維護工作尤其是大項目前，工作人員一定要細致排查所有安全隱患，若發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時解決，保證項目的安全、高效進行。安全隱患解決流程如圖2所示。

2.7 建立健全線路管理機制

為確保線路維護與檢修工作的有序進行，必須根據(jù)實際建立完善的線路管理機制，同時還要明確日常維護范圍及內(nèi)容，詳細制定線路與維護表，從而為維護人員開展工作提供參考。另外，還要強化對檢修技術(shù)的研究，及時更新設(shè)備及相關(guān)技術(shù)。

圖2 安全隱患解決流程

2.8 使用新技術(shù)、新設(shè)備

近年來，人們用電量迅速增加，電力企業(yè)供電壓力不斷增加，為了滿足用戶的實際需求，供電規(guī)模不斷擴大，支路及其節(jié)點數(shù)量也隨著增多，這就增加了巡檢的困難，同時增大了維護人員的工作壓力。隨著城市化發(fā)展進程的加快，將新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用到日常工作維護與檢修中，能夠?qū)崿F(xiàn)配電線路的自動化監(jiān)控水平，如果遇到線路故障，還能夠準(zhǔn)確進行定位，并將電流切斷，降低了損失率。

3 結(jié)束語

綜上所述，配電線路故障會對其安全穩(wěn)定造成非常嚴(yán)重的影響，所以電力企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身實際，深入剖析故障成因，并結(jié)合區(qū)域氣候及其環(huán)境情況，制定切實可行的預(yù)防方案。同時，加大日常維護與檢修力度，優(yōu)化管理水平，提升工作人員專業(yè)素質(zhì)水平，使配電線路能夠安全穩(wěn)定運行，提升整體質(zhì)量水平，促進電力行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。