有關10KV配電線路故障及防治措施的探討

摘要：本文分析10KV配電網常見的故障原因及經常見故障，并且針對性地提出了有效的防范措施、提高了配電網安全運行的可靠性。

關鍵詞：10KV配電線路 故障 防治措施

0 引言

配電線路是電力系統的重要組成部分。配電線路點多、面廣、線長，走徑復雜，設備質量參差不齊，受氣候、地理、環境的影響較大，又因直接連接客戶端，供用電情況復雜，這些都直接或間接影響了配電線路的安全運行，造成設備故障率居高不下，故障原因也遠比輸電線路復雜.我國絕大多數的中小型城市都以10kV架空線路為主分布在城郊兩區，而10kV架空線又多為金屬裸線，受到外界或一些客觀存在的條件的影響，在日常的運行中發生故障是不可避免的。為了減少線路故障的發生或將事故隱患及線路缺陷清除于萌芽階段，作為運行人員就應該掌握線路事故發生的規律性，并采取有針對性的措施來預防或消除，盡量縮小停電面積，減短停電時間，保證10kV配網能安全可靠的供電、運行。

在10KV配電網中，各類接地故障相對較多，使電網供電的可靠性降低，對工農業生產及人民生活造成很大影響，所以必須認真分析故障原因，采取有效的防護措施。

1 故障原因

1.1 雷害事故 10KV配電系統網絡覆蓋面較大，遭受雷擊的概率相對增多，不僅直擊雷造成危害，而且由于防雷設施不夠完善，絕緣水平和耐雷水平較低，地閃、云閃形成的感應過電壓也能造成相當大的危害，導致設備損壞，危及電網安全。

1.2 污閃故障 10KV配電網絡中因絕緣子污穢閃絡，使線路多點接地的故障也經常發生。據對10kV配電線路的檢查發現，因表面積污而放電燒傷的絕緣子不少。絕緣子污穢放電，是造成線路單相接地和引起跳閘的主要原因。

1.3 鐵磁諧振過電壓 10kV系統屬于中性點不接地系統，隨著其規模的擴大，網絡對地電容越來越大，在該網絡中電磁式電壓互感器和空載變壓器的非線性電感相對較大，感抗比容抗大得多，而且電磁式電壓互感器一次線圈中性點直接接地，受雷擊、單相地和倒閘操作等的激發，往往能形成鐵磁諧振，諧振產生的過電壓最高約達線電壓的3倍，能引起絕緣閃絡、避雷器爆炸，甚至電器設備燒毀。

1.4 弧光接地過電壓 配電網絡是屬于中性點絕緣系統，當發生單相接地時，健全相電壓將升高到線電壓，但是如果發生單相間歇性的對地閃絡、線路下的樹木在大風作用下間歇性地對導線形成放電，接地點電弧間歇性地熄滅與重燃，引起電網運行狀態的瞬息變化，導致電磁能的強烈振蕩，并在健全相和故障相產生暫態過電壓，健全相的最大過電壓為線電壓的3.5倍，故障相的最大過電壓為2倍。如果網絡中存在絕緣弱點，熱必會引起擊穿、短路或危及電氣設備，形成嚴重事故。

1.5 由單相接地引起的相間短路事故 對6～10kV系統，由于變壓器大多是三角形接線，沒有中性點引出，也沒有裝消弧線圈。隨著電網的發展，特別是電纜線路增多，網絡對地電容越來越大，當發生單相瞬間接地時，電弧不能自行熄滅，容易形成相間短路，使斷路器跳閘。

1.6 線路的質量及其他原因：①線路的安裝質量不高，布局不合理：有的線路沒有按規范安裝架設，交跨越距離不夠；有的線路絕緣子安裝前未逐片搖測絕緣和抽樣進行交流耐壓試驗，絕緣爬距不夠。②運行維護不當：配電線路未能定期輪換檢修，以致線路存在很大缺陷，網絡帶病運行。③薄絕緣設備：在配電網絡中有的設備絕緣水平低下，有些安裝工藝不符合要求。④線路通道樹木的影響：不加強通道維護，不定期裁剪樹木，常引起線路接地或短路。

2 常見故障

2.1 季節性故障 ①春季同大風，一是容易造成10kV架空線路(非絕緣導線)之間短路放電或絕緣子閃烙將導線燒斷；二是大風可將農民種植蔬菜用的塑料大棚刮起，搭到10kV線路或是電壓等級更高的線路上，引起線路事故跳閘；三是易將臨近線路的一些設立在建筑物樓頂的基礎焊接不夠牢固的大型廣告牌或煙囪(非灰漿建筑型)刮到，壓斷或倒壓在線路上，造成變電站10kV開關過流保護動作，引發線路事故停電。②夏季雨水多，一是由于農網電桿桿基多為土埋，如有大量雨水(汛期可能有洪水)沖刷和浸泡(如立在山坡的電桿易受泥水沖刷；低洼沼澤地帶桿基被泥水軟化、腐蝕)，易形成電桿傾斜或倒塌事故；二是大雨易引起導線與金具或其它金具之間短路放電； ③雷雨季節，雷電較多，線路易受雷擊，造成絕緣閃絡、導線或金具被燒，引起線路故障。④冬季冰雪多，導線弛度會增大(尤其是檔距較大的線路)，當覆冰脫落就可能會引起導線跳躍，引起線路故障。

2.2 外力破壞：①鳥害與放風箏或一些人為的向空中亂拋雜物落在導線上，造成10kV架空線路短路或接地，引起變電站10kV開關保護動作掉閘。②由于夏季雨水多，樹林生長的快，茂盛的樹木與架空導線(非絕緣導線)之間安全距離不夠，一遇刮風下雨極易造成導線對樹木放電或數枝斷落后搭在線上，風雨較大時，甚至會發生整棵樹倒在線路上，壓迫或壓斷導線，引發線路事故。③一些機動車輛違章駕駛，將10kV配電線路電桿碰撞傾斜或撞斷，引起線路故障。

2.3 線路施工質量與技術方面存在不足：①一些運行中的桿塔基礎不夠夯實，應裝設的拉線電桿沒有拉線或是拉線松弛不起作用，受外界影響后導致桿基下沉、土壤松軟(經雨水沖刷或浸泡)，最終電桿傾斜很容易引起線路故障。②線路施工中存在有引線、線夾、刀閘連接處不夠牢固，運行一段時間后，將會燒損引發線路故障。③10kV配電臺區避雷器、高壓跌落式保險質量較低或運行時間較長未能及時進行校驗或更換，易被擊穿后形成線路停電事故。④10kV配電線路中加裝的帶有保護性能的柱上油開關存在保護調試與實際負荷不符合，造成漏電開關保護誤動，線路頻繁停電。

2.4 運行維護經驗不足，巡視檢查不能到位：①員工業務技術水平不足，運行經驗不夠豐富，在日常的巡視和維護當中抓不住主要環節，查不出線路缺陷和事故隱患。②由于運行中的配電線路存在有高壓引線、線夾、刀閘的連接處不牢，受外界環境影響(風、雨、雷、雪及氧化等)后，易發熱、發紅，如不能及時發現處理，最終燒損或燒斷引發線路故障。

3 整改防治措施及實施方案

3.1 整改防治措施 ①提高配電網絡的防雷水平。采用避雷針或避雷線，加強變電站進線段直擊雷保護，并加強桿塔和避雷線的接地，100KvA變壓器以下地網阻值，使其不大于10Ω，100KvA及以上變壓器地網阻值及終端桿塔接地電阻不大于4Ω，合理設置避雷器保護，安裝性能好的金屬氧化物避雷器，注意降低避雷器的接地電阻，接地引下線要求牢固可靠，有足夠的截面并且不能太長。②提高配電線路絕緣水平，消除絕緣缺陷。③加強配電網的防污閃工作。對配電網進行鹽密測試劃分污穢等級；對重污區要提高線路絕緣水平，加大外絕緣爬距，使之符合電瓷外絕緣所處地區污穢等級的要求，并留有適當的裕度；加強外絕緣的清掃工作，逐步做到以鹽密監測作指導，并結合運行維護，合理安排清掃周期，提高絕緣水平。④消除配電網絡的鐵磁諧振。消除鐵磁諧振的方法很多，如采用專用消諧器，電磁式電壓互感器一次繞組中性點不接地等。⑤系統進行接地補償。對10kV系統的電容電流進行測試。如10kV系統音相接地故障電流超過30A，3kV系統超過10A的都要考慮對電容電流進行補償。35kV系統可直接用消弧線圈，由于主變壓器一般都是三角形接線，無中性點引出，可裝設接地變壓器，其容量應與消弧線圈容量配合。⑥加強配電網的運行、維護，提高線路質量。

3.2 實施方案 ①對個別檔距較大的線路，在風季來臨前，應及時檢查線路馳度及風偏。②掌握大風規律，平日積累易受風災地區有關風力，方向季節性資料，采取一定的有效防風措施。③對受外界環境影響造成一些桿塔的基礎下沉或土壤松弛的狀況，應及時填土夯實，對一些在10kV線路中起主要作用的桿塔(尤其農網)，如果是地勢較低，容易積水或易受洪水沖刷的，有必要在桿基處筑防護提。④在雷季來臨之前，要認真檢查臺區的避雷裝置，及時校驗和更換不符合運行要求的避雷器，必要時可適當降低接地電阻。⑤有關部門應提早做好安排，及時修剪與線路安全距離不夠的樹木，但要做好安全措施，防止發生人身傷亡和設備事故。⑥受氣溫變化影響，金屬導線會熱脹冷縮。如夏季氣溫較高，導線馳度增大，會縮小對周圍事物的安全距離，冬季氣溫較低時，導線馳度會縮減(如氣溫很低，線路弧垂調的較小，)極易將導線拉斷形成線路故障。⑦合理安排檢修計劃，加強電力設施保護力度：運行主管部門應做好檢修計劃，如期進行線路檢修，及早將影響線路安全運行的重大缺隱和事故隱患處理掉，爭取做到防患于未然。

加大電力法和電力設施保護條例的宣傳力度，發動群眾進行群眾護線，并與公安部門緊密配合，依照法律嚴厲打擊犯罪分子盜竊電力設施的犯罪行為。

4結束語

配電線路故障成因復雜，使線路故障率較高，預防配電線路故障是一項長期、艱巨的任務，應通過實踐不斷總結、不斷提高。認真分析研究造成配電線路故障的內因、外因，進而采取有效的防范措施，是確保配電線路安全運行的一項重要工作。配電線路故障跳閘和季節的變化有密切的聯系，線路運行人員和安全管理人員應積極關注當地的氣象預報。分析短期和歷史氣象資料，提前做好防范措施。對部分線路進行更新改造，提高線路運行、檢修水平是降低配電線路故障跳閘的重要保證。