電力配電線路故障及運(yùn)行維護(hù)分析

徐嘉欣 張勁峰

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司儀征市供電分公司）

電力企業(yè)在近年來的發(fā)展中不斷調(diào)整并優(yōu)化工作內(nèi)容，極力延長配電線路的使用壽命，盡可能滿足社會用電需求的同時，降低企業(yè)成本。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，配電線路也更加復(fù)雜、多變，增加了故障發(fā)生的可能性，影響電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行。因此，應(yīng)當(dāng)對線路故障深入研究，提出更為可靠的運(yùn)行維護(hù)措施。

一、電力系統(tǒng)配電線路故障維護(hù)的重要性

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，配電線路最為基礎(chǔ)，且關(guān)系到設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，傳統(tǒng)電力配電線路的運(yùn)行已經(jīng)無法滿足用戶用電需求，現(xiàn)行智能化電氣系統(tǒng)的運(yùn)行，提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但由于高負(fù)載、大容量的用電現(xiàn)狀，一旦出現(xiàn)故障，將使得社會運(yùn)行出現(xiàn)癱瘓狀態(tài)，倘若故障排除檢修不及時，不僅會造成重大傷亡事故，更會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，要通過科學(xué)化的手段，及時發(fā)現(xiàn)配電線路的隱患，排除故障，以保證社會正常運(yùn)轉(zhuǎn)，確保用戶用電的穩(wěn)定性與持續(xù)性。定期對配電線路進(jìn)行維護(hù)，掌握線路的故障情況，減少與沿線存在的安全隱患，力求提高供電可靠性，減少配電線路出現(xiàn)故障的概率，減少事故發(fā)生，為人民生命及財(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航。

二、常見電力配電線路故障原因

（一）自然因素

配電線路出現(xiàn)故障的主要原因在于自然因素，常見氣象影響要素包括大風(fēng)、覆冰、霜、積雪、冰層、最低氣溫和最高氣溫等。大多數(shù)配電線路的運(yùn)行環(huán)境處于室外，自然環(huán)境對其產(chǎn)生較大的影響。配電線路的外皮材質(zhì)多為橡膠，日照、風(fēng)吹以及霜凍等自然現(xiàn)象，對材質(zhì)將造成一定的損壞，繼而出現(xiàn)漏電、損壞、老化等問題，出現(xiàn)各種故障。電線材料多為金屬材質(zhì)，會產(chǎn)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，影響電力輸送的均勻性。而大風(fēng)等惡劣天氣也會使得線路局部拉力明顯增強(qiáng)，如電線桿傾斜，電線搖曳，甚至出現(xiàn)線路斷開等問題。尤其在高寒地區(qū)、大風(fēng)地區(qū)、多雨地區(qū)、高原地區(qū)、高山地區(qū)等惡劣區(qū)域內(nèi)，配電線路在復(fù)雜的地質(zhì)條件下遭受的自然因素影響更為強(qiáng)烈。如山區(qū)將受到滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的影響，如梅雨季節(jié)對線路材質(zhì)造成的損傷等。為減少極端大風(fēng)天氣對配電線造成的影響，可采取外力條件，提升導(dǎo)線的抗振動能力。如在導(dǎo)線上安裝防震裝置，用來吸收或減弱外力導(dǎo)致的振動能量，如加裝防振錘，阻尼線等。或可以提高導(dǎo)線的耐振性能，如在線夾處導(dǎo)線加裝護(hù)線條或打背線，改善線夾耐振性能等。

除此以外，極端自然天氣如雷電對配電線路的零部件也會造成影響，當(dāng)零部件遭受雷擊時，所發(fā)生的連鎖反應(yīng)致使更多零部件受到損壞，在短時間內(nèi)無法修復(fù)。在大風(fēng)天氣條件下，線路被樹枝、碎石等硬物損傷，致使配電線斷裂。

總體而言，自然因素中對配電線路影響較大的為雷電，據(jù)電力部門的統(tǒng)計(jì)與匯總，在所有因自然因素導(dǎo)致的故障中，30%以上為雷電，20%左右為降雨，20%左右為大風(fēng)。故而雷電影響首當(dāng)其沖。

（二）人為因素

常見的人為因素主要包括人為主動破壞與檢修不到位兩種情況。其一，主動破壞主要表現(xiàn)在為經(jīng)濟(jì)利益故意破壞線路，偷竊配電線路中價格較為昂貴的零部件。隨著社會治安條件的提升，人民生活水平的提升，當(dāng)前因經(jīng)濟(jì)利益故意損壞配電線路的行為有所減少。但仍舊出現(xiàn)偷電等行為，致使配電線路在電力輸送過程超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以至出現(xiàn)短路、斷路，無法正常穩(wěn)定運(yùn)行。其二，配電線路的檢修工作不達(dá)標(biāo)。在日常維護(hù)工作中，配電維護(hù)人員未按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維修，致使線路長期在線路老化、絕緣損壞等情況下運(yùn)行。還有運(yùn)維人員專業(yè)技能水平低等情況也會影響配電線路維護(hù)工作質(zhì)量。如責(zé)任心較低，專業(yè)能力不足，無法及時發(fā)現(xiàn)線路存在的安全隱患，老化線路無法及時察覺等。因此，運(yùn)維人員的專業(yè)程度也會間接影響線路的穩(wěn)定安全運(yùn)行，產(chǎn)生故障。

（三）線路自身因素

我國以往傳統(tǒng)配電線路的質(zhì)量有待提升，采用的耐熱性與承壓能力較低的配電線路。受到地域遼闊等客觀因素的影響，無法在短時間內(nèi)更換全國的配電線路，而用電需求的增加給輸電線路造成較大壓力。或是配電線路安裝時分支過多，線路過長，接頭處連接設(shè)備長時間未更新而出現(xiàn)老化情況等。故配電線路自身質(zhì)量問題也是故障產(chǎn)生的原因之一。

三、電力配電線路運(yùn)行維護(hù)方法

（一）定期檢修與維護(hù)

配電線路對供電系統(tǒng)的供電效果、效率等方面的影響較大，處于核心地位，必要環(huán)節(jié)。在日常工作中，需要加強(qiáng)對配電線路的檢修與維護(hù)工作質(zhì)量與頻率，以免其產(chǎn)生故障影響社會生產(chǎn)與人們生活。要結(jié)合“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的基本原則，并全面貫徹落實(shí)到具體工作中。其中，日常檢修與定期檢修相結(jié)合，從檢修工作中發(fā)現(xiàn)線路的故障并追根溯源，了解故障的具體原因，從根源入手加以解決，杜絕后患。根據(jù)以往工作記錄，對不同段落的配電線路制定檢修計(jì)劃與檢修重點(diǎn)，并做出檢修的具體內(nèi)容，根據(jù)計(jì)劃開展相關(guān)工作。要做到不落下一絲一毫，不放棄任何一段。此外，應(yīng)當(dāng)引進(jìn)較為先進(jìn)的檢修技術(shù)，盡量避免停電檢修對人們生活與社會運(yùn)行造成影響。最終確保所有線路均能夠正常運(yùn)行，為其日后穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

（二）強(qiáng)化日常巡視

安全巡視工作是維護(hù)工作的重要途徑，主要目的是為配電線路的運(yùn)行提供安全穩(wěn)定的環(huán)境，減少突發(fā)狀況。相關(guān)工作人員在日常安全巡視工作中要具備敏銳的眼睛，及時察覺線路運(yùn)行中存在的故障，并及時上報(bào)給維修部門，或按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采取對應(yīng)措施，以保證線路的正常運(yùn)行。配電線路的維護(hù)工作要以實(shí)際情況為主臨時調(diào)整。在固定安全巡視以外，可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況適當(dāng)增加臨時的安全巡視工作。在突降大雪的環(huán)境下，可增加安全巡查頻率，重點(diǎn)關(guān)注配電線路上是否形成覆冰，線路是否被大雪覆蓋，周圍大樹對線路造成的影響等。因此在日常工作中，尤其在極寒的北方區(qū)域應(yīng)當(dāng)關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，預(yù)防極端惡劣天氣對配電線路造成的影響。在必要條件下應(yīng)當(dāng)增設(shè)安全巡視小組或其他工作人員，對所有存在安全隱患的地區(qū)提升巡視頻率與細(xì)致程度，隨身攜帶維修工具，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)當(dāng)及時給予對策，以免出現(xiàn)故障。

除此以外，在雷暴等極端惡劣自然環(huán)境下，山區(qū)、林區(qū)等易發(fā)生雷擊火災(zāi)，雷擊災(zāi)害，嚴(yán)重影響配電線路的安全。在日常巡視工作中，應(yīng)當(dāng)避免上述問題，關(guān)注氣象條件的變化，掌握天氣情況。更應(yīng)當(dāng)根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，編制天氣災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案，了解不同階段天氣變化情況，以防患于未然。

（三）雷擊預(yù)防

在所有自然災(zāi)害中，雷電對配電線路產(chǎn)生的影響最為惡劣也最為常見，因此應(yīng)當(dāng)對雷擊所產(chǎn)生的故障進(jìn)行分析，以強(qiáng)化故障檢修與排查的能力。要結(jié)合以往雷擊故障發(fā)現(xiàn)線路運(yùn)行中的安全隱患，并對此制定出合理的應(yīng)對方案，以減少雷擊故障的產(chǎn)生。

所謂雷擊，于配電線路故障而言是一種無法提前預(yù)防的自然災(zāi)害，且對配電線路的影響較大。在具體維護(hù)過程中，首先應(yīng)當(dāng)關(guān)注配電線路的運(yùn)行環(huán)境，并制定雷擊預(yù)防預(yù)案，做好應(yīng)對雷擊的準(zhǔn)備工作。其次，要在配電線路中安裝避雷針，從其自身角度出發(fā)增強(qiáng)防雷擊能力，減少故障的產(chǎn)生。如圖1所示為常見的防雷示意圖，如圖2 所示常見避雷針。

安裝避雷針可預(yù)防雷擊對配電線路產(chǎn)生的影響，較為簡便，且能夠在一定程度上增強(qiáng)線路的電阻，給配電線路對抗雷擊電流提供一定基礎(chǔ)。而避雷針還能夠主動釋放雷擊給配電線路帶來的電流，減少配電線路發(fā)生短路、斷路等故障，減少電流對塔桿的影響。

除此以外，耦合法也能夠?qū)估讚魩淼挠绊?，對配電線路起到保護(hù)作用。可避免雷擊對絕緣子產(chǎn)生的影響，起到保護(hù)導(dǎo)線的作用。而中性點(diǎn)不接地的方式，也是當(dāng)前較為常見的防雷擊故障方法，可有效減少雷擊電流對電路產(chǎn)生的影響，以免發(fā)生單相接地的問題，避免開關(guān)出現(xiàn)短路。

（四）提升線路質(zhì)量

自然災(zāi)害雖能夠通過一定方式方法防患于未然，但應(yīng)當(dāng)從線路自身角度出發(fā)，提升配電線路抵抗自然災(zāi)害的能力。按照安裝工序確保水泥桿與地網(wǎng)相連接，并在適當(dāng)位置增設(shè)相關(guān)輔助設(shè)施，以增強(qiáng)塔桿的穩(wěn)定性，避免其遭受雷擊。同時，針對已經(jīng)出現(xiàn)問題的塔桿，如搖晃、地面開裂等，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)對策，如加固塔桿，更換零部件等。對于偏遠(yuǎn)地區(qū)，若當(dāng)前仍舊使用木質(zhì)塔桿，應(yīng)當(dāng)及時更換水泥材質(zhì)；定期檢查線路是否存在隱患，并采取相應(yīng)措施。

四、故障排除策略

（一）合理選擇故障檢修方法

配電線路故障排除過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體問題選擇合適的方法與對策，做到應(yīng)檢盡檢。其中，最為常見且簡便的故障排除方法包括狀態(tài)檢驗(yàn)法、電子檢驗(yàn)法、工具檢驗(yàn)法等。其中，狀態(tài)檢驗(yàn)的方法較受到工作人員的青睞，針對不同的配電線路分別進(jìn)行檢驗(yàn)與排除故障。采用該種方法能夠較快發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，以及故障類型，給予相應(yīng)措施。而電子檢驗(yàn)法在目前來看，是相對科學(xué)與先進(jìn)的檢驗(yàn)策略。在明確故障點(diǎn)后可較快查明故障出現(xiàn)的原因以及其類型。

除此以外，故障電壓、電流增幅、高頻檢驗(yàn)、考爾曼濾波等檢驗(yàn)方法也逐漸被廣泛運(yùn)用。當(dāng)檢驗(yàn)過程中，三相電壓與電流并未出現(xiàn)故障時，且已經(jīng)掌握故障狀態(tài)下的實(shí)際振幅情況，可使用電流增幅法進(jìn)行故障檢修。該種方法較常運(yùn)用到低阻故障中，雖然操作相對較為簡便，但不適合高阻故障類型中。而高低頻信息檢驗(yàn)法在故障排除中，可通過其頻次的變化了解故障點(diǎn)，繼而排除故障?？柭鼮V波技術(shù)與模式識別法相對而言具有一定技術(shù)含量，但主要針對高阻故障，通過電流的變化了解故障點(diǎn)，如電流電壓信號，弧光等信息。

（二）提升故障排除程序科學(xué)性

故障排除流程要具備一定科學(xué)性，才能夠有效排除配電線路故障效率與質(zhì)量，以保證配電線路的穩(wěn)定安全運(yùn)行。要強(qiáng)化線路檢驗(yàn)科學(xué)性，將重點(diǎn)落實(shí)在故障類型及原因分析方面。結(jié)合配電線路區(qū)域電力運(yùn)行實(shí)際情況，以及以往經(jīng)驗(yàn)，針對經(jīng)常發(fā)生故障的區(qū)域著重檢修，強(qiáng)化巡查。同時，有針對性地進(jìn)行故障排查，縮短故障維修時間，提升維修效率。更應(yīng)當(dāng)從理論與實(shí)踐兩方面加強(qiáng)論證，深入研究故障根本原因，提出科學(xué)合理的方案，以免故障檢修不徹底，為后續(xù)運(yùn)行埋下安全隱患。

除此以外，為保證故障排除的科學(xué)性，還應(yīng)當(dāng)開展?fàn)顟B(tài)運(yùn)維工作。配電線路運(yùn)行維護(hù)工作主要以監(jiān)測為主，且表現(xiàn)出良好的故障排除效果?？梢酝ㄟ^計(jì)算機(jī)設(shè)備與電子終端設(shè)備等隨時了解配電線路運(yùn)行情況，借助高端設(shè)備可快速掌握故障區(qū)域，繼而給出合理的解決對策，實(shí)現(xiàn)了高效、快速。應(yīng)當(dāng)提升運(yùn)維工作科學(xué)性，提升檢驗(yàn)設(shè)備使用效率，發(fā)揮設(shè)備最大科學(xué)價值，以全面掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本情況。運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)憑借自身豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，了解電力設(shè)備常見故障及存在的安全隱患，在用電高峰期隨時掌握線路運(yùn)行情況，并做好監(jiān)測工作。在用電低谷期，排查安全隱患，并針對出現(xiàn)的問題或故障給予解決對策，有效處理。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與提升，工作人員也應(yīng)當(dāng)引入全新檢修技術(shù)與理論知識，將理論知識運(yùn)用于實(shí)踐過程中，確保故障檢修工作有效、高效、快速、全面。

（三）引入新科技

配電線路故障排除工作應(yīng)當(dāng)與時俱進(jìn)，不斷引入先進(jìn)科技與新技術(shù)，以簡化故障排除流程，提升故障檢修效率，簡化二次回路檢修流程，確保電力檢修過程中電力裝備仍舊能夠穩(wěn)定運(yùn)行。提升電力系統(tǒng)的管理力度，采取實(shí)時監(jiān)測的方式收集線路運(yùn)行數(shù)據(jù)，再利用數(shù)據(jù)的分析確定故障點(diǎn)，以提高故障排查準(zhǔn)確率，簡化排查流程，提升檢修方式的準(zhǔn)確性。

在電網(wǎng)建設(shè)過程中，所引入的新科技，新技術(shù)要具備優(yōu)化輸配電線路供電穩(wěn)定性的作用，可保護(hù)機(jī)電裝備，可強(qiáng)化線路故障排除與檢修能力。如采用線路自動化控制裝置，利用計(jì)算機(jī)的智能性提升線路檢修自動化能力。在實(shí)際操作中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)線路的實(shí)際運(yùn)行情況，以及當(dāng)?shù)毓╇娤到y(tǒng)的情況，在原有自動化配電系統(tǒng)基礎(chǔ)上引入合適新科技，強(qiáng)化遠(yuǎn)程控制之作用。如圖3 所示的自動化控制系統(tǒng)。

配電自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)€路運(yùn)行情況自動監(jiān)測與監(jiān)測，當(dāng)線路運(yùn)行出現(xiàn)異常時可自動確定故障位置，并進(jìn)行診斷，當(dāng)自我修復(fù)無法實(shí)現(xiàn)時可給出警報(bào)，提醒運(yùn)維人員及時對故障點(diǎn)進(jìn)行檢修，提示故障點(diǎn)的位置，給出合適的解決方法。有效減少運(yùn)維人員檢修時間，提升故障維修效率。利用全自動化控制系統(tǒng)能夠從運(yùn)行數(shù)據(jù)中了解潛在故障，確保線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。

五、結(jié)論

綜上所述，社會對電力的需求逐年提升，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，關(guān)乎社會運(yùn)行的穩(wěn)定，人民日常生活的安穩(wěn)，人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。其中，要重點(diǎn)關(guān)注配電線路故障的排查與檢修，做好日常維護(hù)工作，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)應(yīng)對極端惡劣自然災(zāi)害之能力，全方位，更好地將線路故障扼殺在搖籃中，以提升線路運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。