10kV電力線路故障原因分析及預(yù)防對策思考

文／喬新文 國網(wǎng)寧夏電力有限公司西吉縣供電公司 寧夏回族自治區(qū)固原 756200

引言：

與傳統(tǒng)的配電線路相比，10kV 配電線路不僅具備施工方法簡單，而且其運行的效果能夠滿足目前居民以及工業(yè)的用電需求。10kV 配電線路具有安全可靠穩(wěn)定的特點，其在實際運行過程中對于我國安全供電和社會向前發(fā)展給予了非常大的支持，所以當(dāng)下對于10kV 的配電線路增加其管理的相關(guān)工作，并及時有效地解除故障發(fā)生，出具緊急解決相關(guān)的舉措是至關(guān)重要的，基于以上才能有效保證我國居民在日常生活中能夠放心用電。

1、10kV 配電線路產(chǎn)生故障的分類和具體原因分析

10kV 電力系統(tǒng)在實際的運行過程中會出現(xiàn)形式多樣的線路故障和相關(guān)的異常運行問題。其中經(jīng)常發(fā)生的以及危險系數(shù)最大的線路故障就是各種各樣的線路短路問題：例如三相線出現(xiàn)的短路故障、兩相線出現(xiàn)的短路故障、兩相線對地出現(xiàn)的短路故障和電氣相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)的短路故障（如線圈匝之間的短路故障）等。其中最為常見的其異常的運行狀況就是過大的負(fù)荷或者單相線接地故障。

形式多樣的線路短路故障問題的產(chǎn)生，會基于正常電流之上出現(xiàn)比其超出幾倍，更甚者超出幾十倍的短路電流，進一步增加設(shè)備在遭受其破壞時造成中斷供電的綜合幾率。在實際的10kV 電力系統(tǒng)的運行中依據(jù)其跳閘的相關(guān)故障性質(zhì)將其主要分為：設(shè)備自身、自然災(zāi)害以及相互關(guān)系間所產(chǎn)生的故障問題和人為原因、配電設(shè)備的故障問題等。

1.1 自然原因

1.1.1 雷擊造成的影響

在10kV 配電線路的故障中。雷擊是最大的一項自然故障因素。配電線路通常都安裝在室外，且10kV 配電線路使用的安裝方法是隔空架構(gòu)，所以更加容易被自然界中的外力所產(chǎn)生破壞，且在周邊沒有其他建筑物時，配電線路是遭受雷電襲擊的第一物體。

1.1.2 樹木造成的影響

隨著城市綠化的加快加深，城市中樹木的數(shù)量逐漸增加，致使對配電線路產(chǎn)生直接影響，且樹木在不斷生長過程中，由于其枝干不斷向外延伸，進一步導(dǎo)致10kV 配電線路被樹枝干擾，更甚者樹枝在生長過程中與配電線路纏繞在一起，若樹枝發(fā)生掉落或者倒下，那么嚴(yán)重影響了配電線路的安全性，進而對周圍人物的安全造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。

1.1.3 動物造成的影響

若10kV 配電線路上落了鳥或者有老鼠、蛇、猴之類的動物對其造成短路的故障，如：常有鳥類在此進行休憩，其在起落的時候會造成線路晃動纏繞；老鼠會攀爬上去對線路進行啃咬；猴子有時會爬到配電線路上對線路或者配電設(shè)施進行破壞；蛇類會對其線路造成纏繞等相關(guān)動物對其造成的一系列損壞行為，進而加大配電線路被破壞的危險性。

1.1.4 天氣的惡劣變化造成的影響

在自然天氣的不定時變化下，由于惡劣天氣致使10kV 配電線路發(fā)生損壞故障，像暴風(fēng)天氣、暴雨雪天氣、沙塵暴天氣等多種惡劣天氣所對其造成的影響，都會直接給配電線路帶來不同程度的損壞。

1.2 人為原因

10kV 配電線路目前所產(chǎn)生損壞等故障的主要原因就是人為的原因致使。具體包括以下幾方面：

（1）由于相關(guān)工作人員和對本職工作的大意疏漏，相關(guān)電網(wǎng)人員以及配電人員在線路的巡查和維修過程中工作不認(rèn)真，或者不具備相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)，未能找出線路的問題，并對于故障的解決處理不完善。

（2）由于10kV 配電線路是一項非常長的線路，在日常的生產(chǎn)經(jīng)營過程中，無意間地碰觸線路，導(dǎo)致線路斷開，或者城市交通事故的發(fā)生導(dǎo)致線路故障都是因素之一。

（3）10kV 配電線路在人跡稀少的地方出現(xiàn)故障，且相關(guān)工作人員未能及時抵達該地進行線路維修，進而故障線路長時間處于故障期導(dǎo)致該條線路不能正常運行。

1.3 配電設(shè)備原因

此類問題主要包括：配電設(shè)備的變壓器出現(xiàn)檢修不到位產(chǎn)生的設(shè)備故障但沒有對其進行及時更換、避雷器由于常年失修單對其沒有進行及時的更換、熔斷器使用時間過長造成對其燒壞而沒有進行及時更換完善、穿墻套管由于老化或者外力破壞未及時維修等、絕緣子若出現(xiàn)破損、太臟或者斷開等情況，導(dǎo)致漏電、閃絡(luò)、降低絕緣電阻功能，進而造成配電線路發(fā)生故障。

由于設(shè)備絕緣的擊穿導(dǎo)致相間性的短路故障，進而造成斷路器重合未成功，導(dǎo)致線路出現(xiàn)停電的狀況產(chǎn)生。此類故障多數(shù)主要發(fā)生在線路中使用的變壓器和電纜、電壓的互感器、電流的互感器以及斷路器等相關(guān)的電氣設(shè)備，其發(fā)生原因主要是由于經(jīng)長年累月的風(fēng)吹雨打?qū)е缕湓O(shè)備老化；或者在實際的運行過程中因其保持在長期過熱的情況等相關(guān)的原因，進而造成絕緣的整體強度大幅下降，以此致使其絕緣的擊穿，從而發(fā)生跳閘情況。

1.4 自身的原因

10kV 配電線路在運行過程中，其本身也存在許多故障問題，主要包含以下幾類：

1.4.1 單相接地故障

這類故障主要包含完全接地故障和不完全接地故障，完全接地故障即是金屬性接地，而不完全接地故障即是非金屬性接地，此類故障一般會在天氣有大霧潮濕情況下發(fā)生。產(chǎn)生其主要的原因是：首先是線路過道堵塞，因一些企業(yè)或者居民相關(guān)意識不夠，對于樹木障礙的清除工作不愿給予積極的配合，更甚者會故意阻攔，導(dǎo)致配電電路的類似安全隱患不能及時得到解決，從而造成線路導(dǎo)線對周邊樹木進行自行放電；其次是高空所架構(gòu)的線路上的絕緣子被嚴(yán)重污染或者年久老化失修；最后是建筑施工的各種超高機械設(shè)備在作業(yè)過程中發(fā)生的將線路碰斷等原因。

1.4.2 短路故障

由于發(fā)生情況的差異性，特將短路故障分為金屬性和非金屬性短路。造成問題的原因主要是由于生產(chǎn)經(jīng)營或者其他外力造成的損壞，由于10kV 配電線路的過道相對于電網(wǎng)而言比較繁雜，與各類型的線路、建筑物等相互交錯縱橫，容易產(chǎn)生線路損壞等故障；居民在日常的活動中，對于車輛的違章違規(guī)行駛，從而發(fā)生的各項交通事故中，有部分會直接對電線桿造成破壞損傷，進而產(chǎn)生相應(yīng)線路故障；在鄉(xiāng)村，有些農(nóng)民為了農(nóng)耕方便，擅自將電線桿進行移動挪位，導(dǎo)致線干造成損壞等都會造成配電線路故障的發(fā)生。

1.4.3 斷路故障

這類故障是經(jīng)常遇見的問題，包含斷路點電弧故障、三相電路中的斷路故障。其主要原因是：首先是外力損壞，車輛撞斷電線桿、工程用車掛斷線路、其他異物的砸落對線路產(chǎn)生的損壞；其次是空曠區(qū)域遭受雷擊產(chǎn)生線路故障；最后是設(shè)備、線路自身的問題，除去避雷器失效、配電設(shè)備落后等問題，其線路本身的質(zhì)量問題也是其中之一，或者相關(guān)工作人員操作不當(dāng)產(chǎn)生線路故障等。

1.5 相互關(guān)系間的原因

10kV 電力系統(tǒng)在實際的運行過程中，若線路突然出現(xiàn)單相線接地的情況，將造成正常運行的相電壓突然增加，會致使其出現(xiàn)電弧超過電壓的情況發(fā)生。這個時候雖然不會中斷供電，但是若發(fā)生此情況時沒有及時地接觸接地的相關(guān)故障問題，將進一步造成電氣設(shè)備燒毀，進而導(dǎo)致其設(shè)備突然跳閘。其相關(guān)的電氣設(shè)備在運行中超負(fù)荷的時候，如果不及時地對其實施限制電流的舉措，特別容易造成電氣絕緣擊穿的情況發(fā)生，進而造成供電產(chǎn)生故障問題。

2、10kV電力線路故障原因分析

通過對10kV電力線路的相關(guān)故障進行詳細(xì)的調(diào)查統(tǒng)計分析得出，造成高壓線路故障的原因主要有以下幾點原因造成。

（1）在對于設(shè)備的日常巡檢、巡視相關(guān)工作執(zhí)行不到位，且沒有按照相關(guān)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行檢修，造成設(shè)備未檢修完全就實施運行，進而產(chǎn)生設(shè)備的絕緣強度較低，導(dǎo)致其在負(fù)荷高峰時期增加其貫穿性的擊穿而引起故障問題。在實際的工作過程中，對其變壓器和相關(guān)的配電設(shè)施進行檢修時，因其未按照標(biāo)準(zhǔn)要求進行檢修，進而對于電氣設(shè)備本身存在的隱性故障問題難以發(fā)現(xiàn)。導(dǎo)致線路在高峰負(fù)荷的情況下進行運行時，其電氣設(shè)備內(nèi)部的整體溫度出現(xiàn)增高，進一步降低了電氣絕緣的綜合強度，從而出現(xiàn)設(shè)備相間短路的故障問題。

（2）對設(shè)備的安裝使用沒有按照相關(guān)的工藝要求進行，進一步增加了設(shè)備的安全隱患。對高壓電纜在進行具體的施工作業(yè)時，相關(guān)的施工人員沒有按照標(biāo)準(zhǔn)的工藝要求進行制作電纜頭，且其半導(dǎo)體在進行纏繞和絕緣的密封工作均未達到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。在將電纜進行投運以后并在高電壓的運行之下，造成電纜頭的絕緣變薄變?nèi)?，進而造成此處引發(fā)擊穿故障。例如在進行架空電路時，懸式絕緣子中的M 型銷釘沒有按照標(biāo)準(zhǔn)安裝，致使弧垂不達標(biāo)，將氣溫發(fā)生變化時導(dǎo)致其拉力突然增加，造成桿倒線斷的故障發(fā)生。

（3）線路產(chǎn)生異常運行時，對其沒有及時的實施相關(guān)施救措施，導(dǎo)致跳閘。在運行過程中其設(shè)備出現(xiàn)超負(fù)荷或者線路接地等異常的運行情況發(fā)生時，沒有對其及時采取施救做事，導(dǎo)致其發(fā)生跳閘。例如其電流互感器和變壓器等相關(guān)設(shè)備在超負(fù)荷運行時，如果對其不進行及時的限制電流措施，那么將會加快設(shè)備絕緣強度降低的速度，從而產(chǎn)生擊穿故障；又或者10kV電力線路在運行時出現(xiàn)單相線接地的情況，從而降低了故障相的整體電壓，而升高了其他正常運行的單相電壓，導(dǎo)致對電氣設(shè)備的絕緣強度造成非常嚴(yán)重的破壞，屆時如果對其不進行及時的排查，解除其接地點，會直接造成非故障相的接地問題，進而致使接地短路發(fā)生故障而停止供電。

（4）在日常的預(yù)防性實驗中對防雷設(shè)備檢測程度不達標(biāo)，沒有及時發(fā)現(xiàn)避雷器的相關(guān)放電參數(shù)的變化。在實際的運行中其線路在過電壓時或者正好有雷電，因為避雷器的泄流時間不夠，進而造成雷擊所產(chǎn)生相關(guān)故障。

（5）線路的外部環(huán)境不夠良好，導(dǎo)致其在施工或者因樹木壓制引起停電故障。在日常的巡查中出現(xiàn)樹木壓制線路、桿塔上出現(xiàn)鳥窩進而致使其導(dǎo)線馳度大等相關(guān)問題，但是沒有及時地進行處理完善，在出現(xiàn)風(fēng)雨天氣時直接導(dǎo)致出現(xiàn)相關(guān)的設(shè)備故障問題。或者在線路的附近有施工，造成其車輛剮碰設(shè)備產(chǎn)生的故障問題。

3、配電線路故障的預(yù)防措施

3.1 有效預(yù)防和解決雷擊的主要方法

在處理雷電災(zāi)害的相關(guān)問題時，主要做好預(yù)防措施，要積極地與氣象部進行配合，對于雷擊的災(zāi)害要提前進行預(yù)報警示，進一步減少因雷擊所產(chǎn)生的線路故障和相關(guān)損失。在遇到雷擊天氣時，相關(guān)工作人員要加強線路的巡查工作，避免出現(xiàn)問題卻不知曉的情況發(fā)生。另外從10kV配電線路角度看，進一步提高10kV 配電線路的抗雷擊功能，對其安裝避雷器或者有效提高絕緣子的產(chǎn)品質(zhì)量等措施來加強線路的抗雷擊功能。在常發(fā)生的雷擊的區(qū)域及時安裝架空地線，其目的主要是由于架空地線可以將雷電很好地轉(zhuǎn)換成電流，然后再通過接地線阻進行向外釋放，這樣做不僅可以最大化地減弱雷電帶來的電壓，有效地保護了配電線路，更好的縮減線路故障問題。

3.2 加強配電線路的相關(guān)電力設(shè)備的保護性能

對于我國目前電力設(shè)備造成破壞的外力事件日漸上升的情況，電網(wǎng)或配電的相關(guān)部門要通過和所在轄區(qū)的公安部門以及相關(guān)政府部門進行團結(jié)合作，加強電力設(shè)施的保護宣貫工作，降低對電力設(shè)施的打擊盜竊行為，減少電力設(shè)施的破壞頻率。并與所轄地區(qū)的公安治安部門主動合作，出具合理有效的相關(guān)措施和詳細(xì)的預(yù)防對策方案，加強加大對10kV 配電線路的打擊破壞偷盜行為，同時減少線路相關(guān)設(shè)施發(fā)生丟失損壞的問題。

3.3 提前預(yù)防并及時解決配電線路外部破損的情況

城市中的樹木對配電線路造成的各種故障，通過和城市園林相關(guān)部門進一步合作協(xié)商，根據(jù)配電線路的需求將城市中的樹木進行適當(dāng)整改，且電網(wǎng)或者配電的相關(guān)工作人員在日查時將10kV 配電線路的巡查頻率增大，并將城市中的樹枝對配電線路造成的相關(guān)故障及時上報并以最快的速度做出整改完善。城市中除了樹木會對配電線路造成損壞，還有城市中的各項施工作業(yè)和車撞樹、車撞桿等類似的交通事故也會對配電線路產(chǎn)生破壞問題，為了有效減少此類故障的發(fā)生，城市所在的每個施工區(qū)域都要放置比較醒目的警示牌和相關(guān)標(biāo)識，可以在電線桿上面涂上反光漆，這樣能有效縮減相關(guān)事故的發(fā)生，從而減少對配電線路的損壞問題。

3.4 將10kV 配電線路的質(zhì)量進行改善提高

配網(wǎng)在電網(wǎng)的建設(shè)當(dāng)中其重點是在于對其的建設(shè)。10kV 配電線路對于變電站的布置和配網(wǎng)的整體構(gòu)造都要進行科學(xué)合理、可行性高的進行設(shè)計規(guī)劃，加強施工技術(shù)的專業(yè)水平，進一步提升施工的整體質(zhì)量問題，進而將10kV 配電線路的整體質(zhì)量做出質(zhì)的飛躍。且對于配電線路的絕緣化功能進行加強改進，并要將絕緣導(dǎo)線運用其中。在整體施工過程中加強預(yù)防阻止并找出設(shè)計存在的問題和對其的安全隱患，全面提升10kV 配電線路的預(yù)防故障發(fā)生的水平。

3.5 完善改進電網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)，提升電網(wǎng)的專業(yè)技術(shù)

依據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的實際情況。對電網(wǎng)建設(shè)和改造資金適當(dāng)?shù)刈龀鲈黾诱{(diào)整，對于配電線路的分支線路問題制定具體的整改措施，并在完善過程中引入新的產(chǎn)品、設(shè)備和技術(shù)，在線路的負(fù)荷高峰時期，有效使用紅外線測溫儀，對導(dǎo)線接頭的問題進行實時測量，溫度一旦出現(xiàn)過高狀況，要馬上解決，以防溫度過高導(dǎo)致導(dǎo)線被燒斷。對于實際用電的客戶主動指導(dǎo)其還在使用的老化、舊設(shè)施設(shè)備，并對其及時進行更新完善，為了在運行過程中有效降低線路故障，在修繕或者新投入的線路分段加入高科技的設(shè)備，進一步縮減線路故障發(fā)生的頻率，增加其檢修周期，并使用絕緣性較好的、耐污能力強的導(dǎo)線與設(shè)備。在線路投入使用前，要和客戶簽訂代維代修的相關(guān)維修協(xié)議，并對客戶因產(chǎn)權(quán)配電設(shè)施而造成的相關(guān)線路故障要及時進行通報處罰，強化客戶用電的安全意識，進一步提升線路的安全性和可靠性。

3.6 加強配電線路的日常巡查和監(jiān)督管理力度

對于10kV 配電線路的相關(guān)巡查和監(jiān)督管理的規(guī)定要求進行合理的整改完善，并依據(jù)制度要求加大配電電路的日常巡查工作，發(fā)現(xiàn)問題及時上報解決，并對于非一般時期更要加大日常檢查力度和頻次，像出現(xiàn)暴風(fēng)雨天氣、冰雹雨雪天氣、地震泥石流等相關(guān)自然災(zāi)害。夜查的時候，加強夜間用電高峰期的巡查，將易發(fā)生線路故障的區(qū)域和線段加強夜間巡查的力度和頻次，并將每次巡查都要做好相應(yīng)的記錄和匯總分析。

3.7 運用智能開關(guān)，對所發(fā)生的線路故障進行隔離

因10kV 配電路線多數(shù)都處于山區(qū)區(qū)域內(nèi)，并在山區(qū)的線路分支線路比較復(fù)雜，且山區(qū)的線路半徑一般都比較寬大，進而其產(chǎn)生損壞導(dǎo)致線路故障時所影響到的區(qū)域面積比較廣闊，對其進行修復(fù)后重新啟用復(fù)電的時間較長?；谝陨希梢赃x擇在線路的分支線路上采用智能開關(guān)來有效地對線路故障進行階段隔離，與此同時，建立相關(guān)的配網(wǎng)監(jiān)督控制設(shè)施，運用智能開關(guān)進一步完成其四遙功能：四遙主要是指：遙測，即對電氣量和符合潮流等進行遠(yuǎn)程測量；遙信，即對開關(guān)量信息進行實地遠(yuǎn)程發(fā)送信號；遙控，即將分合閘的信息進行遠(yuǎn)程控制；遙調(diào)，即將發(fā)電機的功率進行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，這樣不僅節(jié)約了操作時間，進一步提高其供電的可行性。

3.8 強化員工的整體教育學(xué)習(xí)機會，進一步提升員工的技術(shù)水平和其安全意識，同時加強其自我保護的能力

電網(wǎng)及配電相關(guān)工作人員的自身專業(yè)技術(shù)要隨著設(shè)備的更新而進行有效提升，對于工作人員的教育培訓(xùn)要依據(jù)實際情況進行學(xué)習(xí)，重點培養(yǎng)其崗位技能的運用，面對特殊情況的精確判斷與總結(jié)分析以及對于線路故障的預(yù)警等全方位能力進行培養(yǎng)。目前我國在電力系統(tǒng)的相關(guān)新設(shè)備新技術(shù)的更新使用過程中，也要對其運行過程中的維護整修人員進行相對應(yīng)的原理、功能和關(guān)鍵點進行詳細(xì)的知識培訓(xùn)教育學(xué)習(xí)，并讓相關(guān)工作人員在實際的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范作業(yè)程序中，有效縮減其對待作業(yè)的不規(guī)范性，限制由于人為操作失誤而導(dǎo)致的相關(guān)責(zé)任事故發(fā)生。

結(jié)語：

10kV 配電線路在我國電力線路中處于重點組成部分，其安全性和穩(wěn)定性直接影響到我國居民的用電安全，對人們生活的舒適程度起到了特別重要的作用，還對我國各個企業(yè)的經(jīng)濟成果以及社會的整體經(jīng)濟收益有著密切聯(lián)系。故此，電力相關(guān)企業(yè)單位要對于配電線路發(fā)生的相關(guān)故障進行詳細(xì)總結(jié)分析其原因，并及時引用科學(xué)合理有效的對策進行修繕整改保護，如預(yù)防阻止人為估計破壞行為，需提高相關(guān)施工人員和技術(shù)工作人員的專業(yè)能力，對于自然原因?qū)е掳l(fā)生的故障問題有效提升預(yù)防工作，強化沿線居民對配電線路相關(guān)認(rèn)識的宣貫力度，將配電線路的具體維護、修改和實施管理工作做到更好，進而確保配電線路的正常安全地運行，加速我國的整體經(jīng)濟發(fā)展腳步。