城鄉(xiāng)配電線路故障問題分析及改善對策

提高10kV線路的供電可靠性，是衡量電力企業(yè)職工綜合技術(shù)素質(zhì)高低的標(biāo)準(zhǔn)。配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全可靠性將直接影響著國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平。目前，國內(nèi)配電網(wǎng)配電可靠性水平與國外相比還有較大的差距，而要縮小這種差距往往需要更多的電網(wǎng)改造和設(shè)備投資。筆者在此主要談一談如何解決城鄉(xiāng)配電線路所發(fā)生的故障問題。

一、架空線路故障類型

1.短路故障

一是線路瞬時性短路故障(一般是斷路器重合閘成功);二是線路永久性短路故障(一般是斷路器重合閘不成功)。常見故障包括:線路金屬性短路故障;線路引跳線斷線弧光短路故障;跌落式熔斷器、隔離開關(guān)弧光短路故障;小動物短路故障;雷電閃絡(luò)短路故障等。

2.接地故障

線路瞬時性接地故障;線路永久性接地故障。

3.缺相

斷線不接地(常發(fā)生在絕緣導(dǎo)線線路上)。

二、架空線路常見故障及分析

1.自然危害

(1)雷擊事故。雷擊10kV架空線路事故有很多種，有絕緣子擊穿或爆裂、斷線、配變燒毀等。雷擊事故，與當(dāng)?shù)靥鞖鈼l件有較大關(guān)系，而設(shè)備缺陷也有莫大關(guān)系，分析其設(shè)備原因主要有三。第一，絕緣子或避雷器質(zhì)量不過關(guān)。第二，10kV架空線路防雷措施不足。有些配電網(wǎng)的配電變壓器都更換了氧化鋅避雷器，并在10kV架空線路每隔10檔桿安裝了金屬氧化物避雷器。但是，因為沒有在每基桿安裝防弧金具等防雷設(shè)施，造成直擊雷將絕緣子擊爆和導(dǎo)線擊斷事故頻繁發(fā)生。第三，接地裝置不合格。不合格的接地裝置和接地電阻值大于10Ω，使接地泄流能力低，雷擊電流不能快速流入大地。

(2)臺風(fēng)吹倒桿塔事故或斷線事故。近年來，臺風(fēng)比以前來得更加頻繁。當(dāng)臺風(fēng)到來時，配電網(wǎng)因弧垂過大，遇到臺風(fēng)后搖擺，造成碰線或短路而產(chǎn)生的短路電流引起碰線，造成跳閘故障。造成臺風(fēng)刮倒桿塔的原因主要包括以下方面:第一，10kV線路及桿塔沒有按設(shè)計要求施工，桿塔基礎(chǔ)不牢固或埋設(shè)不夠深。第二，臺風(fēng)風(fēng)速超過最大設(shè)計風(fēng)速。10級臺風(fēng)的風(fēng)速為25米/秒，11級臺風(fēng)的風(fēng)速為30米/秒，12級臺風(fēng)的風(fēng)速為33米/秒。第三，變壓器高低壓接線柱末加裝絕緣防護罩;高壓配電室防小動物措施不足，致使小動物進入引起短路故障。第四，高桿植物(主要是速生桉)過于靠近架空線路，當(dāng)刮大風(fēng)時倒壓在線路上，造成倒桿斷線事故。樹梢容易碰觸架空裸導(dǎo)線，造成接地火花或短路等。第五，氣溫影響。導(dǎo)線具有熱脹冷縮性。導(dǎo)線脹力隨氣溫高低而變化，夏季氣溫較高時，導(dǎo)線伸脹，弧垂變大，易造成交叉跨越處放電、接地短路事故。

2.外力破壞事故

外力破壞亦是10kV架空線路的多發(fā)事故之一。這類事故根據(jù)破壞形式可分為以下幾種類型:車輛碰撞觸引起10kV架空線路倒桿(塔)、斷線;或線路下作業(yè)吊臂碰到線路單相接地、相間短路，甚至斷線;鐵塔的塔材、金具被盜引起桿塔傾斜或倒桿(塔);桿塔基礎(chǔ)或拉線基礎(chǔ)被破壞，引起倒桿(塔);違章建筑的工具或材料碰觸導(dǎo)線引起相間短路速斷跳閘;在裸導(dǎo)線附近放風(fēng)箏，因風(fēng)箏斷線而掛落在線路上引起短路跳閘，人為外拋物碰觸導(dǎo)線引起單相接地;樹林靠近線路，砍伐時倒壓在線路上造成線路接地、短路及斷線事故。

3.其他破壞事故

例如，線路過載運行或?qū)Ь€連接器接觸不良引起發(fā)熱、斷線事故。又如，線路引跳線斷線弧光短路故障:線路老化強度不足引起斷線;線路過載接頭接觸不良引起跳線線夾燒毀斷線。再如，線路絕緣子擊穿、破碎都會引起10kV系統(tǒng)單相接地，導(dǎo)線接地處通過接地電容而產(chǎn)生電流并產(chǎn)生接地電弧，致使導(dǎo)線燒傷或燒斷。

三、提高配電網(wǎng)配電可靠性的對策

1.建立可靠性管理制度

可靠性管理是一項綜合性的管理工作，縱向在上需要領(lǐng)導(dǎo)的重視，在下需要員工的關(guān)心;橫向需要各部門之問的分工、配合。為此，供電企業(yè)應(yīng)成立供電可靠性管理小組，編制供電可靠性管理制度，實行供電可靠性的目標(biāo)管理，層層分配和細化指標(biāo);形成供電可靠性分析制度，每個季度對運行數(shù)據(jù)進行可靠性分析，并形成報告，作為下季度工作的指導(dǎo);做好預(yù)停電計劃，合理安排停電開關(guān)，最大限度地采用綜合停電模式，可大大減少非故障停電的次數(shù)。

2.結(jié)合季節(jié)和環(huán)境特點，制定相應(yīng)的反事故措施

(1)防污。首先是及時清掃絕緣子，在大霧季節(jié)或者雨季來臨之前，安排登桿檢查、清抹絕緣子工作(實踐表明，登桿檢查、清抹絕緣子是防止事故發(fā)生的得力措施之一)，以防泄漏電流引起絕緣子表面閃絡(luò)事故。其次，及時更換不良及零值絕緣子。

(2)防雷。首先，在一些雷電活動較為頻繁的線段安裝避雷器，在雷雨季節(jié)到來之前，做好防雷設(shè)備的試驗檢查和安裝工作，并要按期測試接地裝置的電阻以及檢修不合格損壞的接地裝置。在配電變壓器低壓側(cè)和低壓線路加裝低壓避雷器。其次，更換絕緣級別更高的絕緣子，提高架空線路絕緣水平。

(3)防高負(fù)荷、高溫。在高負(fù)荷、高溫季節(jié)到來之前，應(yīng)檢查各相導(dǎo)線的弧垂、連接端口，以防因氣溫增高弧垂增大、燒斷接口而發(fā)生事故。同時，開展測溫、紅外成像、測負(fù)荷以及測量交叉跨越處導(dǎo)線間的距離，并建立檔案。

(4)防連接不良。選用安普線夾，在10kV線路改造和檢修中逐步淘汰并溝線夾作為連接器，嚴(yán)禁纏繞接線，應(yīng)選用連接性能較好的安普線夾。

(5)防風(fēng)防汛。在風(fēng)季到來之前，要加固拉線及電桿基礎(chǔ)，調(diào)整各相導(dǎo)線弧垂，清理線路周圍雜物及附近的樹木，以免竹木樹枝觸碰導(dǎo)線造成事故;在汛期到來之前，對在河流附近沖刷以及附近挖土造成桿基不穩(wěn)的電桿，要采取各種防止倒桿的措施。

(6)防鳥。防止鳥害是電力線路維護中季節(jié)性很強的一項任務(wù)，裝防鳥風(fēng)車、防鳥環(huán)、反射鏡、防鳥針板等，使鳥類受到驚嚇，無法在桿(塔)上筑巢、棲息。當(dāng)發(fā)現(xiàn)桿塔上有鳥巢，在安全措施充足下清除鳥巢。

(7)防外力破壞。做好桿塔的防撞警示，加強宣傳，勸阻群眾不要在線路底下堆放雜物，不在導(dǎo)線邊線300米范圍內(nèi)放風(fēng)箏，在桿塔線路下施工作業(yè)的工作要做好防觸電的安全措施。

(8)防盜。與當(dāng)?shù)毓膊块T聯(lián)系成立電警隊，打擊盜竊和破壞電力設(shè)施行為，并加強電力法宣傳。

另外，完善故障管理制度，做好故障分析和搶修演習(xí)完善配網(wǎng)故障管理制度。要做到每次故障均做好原因分析，查找正確的故障原因，采取相應(yīng)措施加以防范。對原因不明引起線路故障的，也應(yīng)該做到原因不明不放過，千方百計找出原因。對于雷電等引起的線路瞬時性短路故障(斷路器重合閘成功)，一定要認(rèn)真組織故障巡視，對于暫時查找不出故障點的，要對故障進行登記，在平時定期巡視中重點巡查。

3.完善配電網(wǎng)網(wǎng)架，縮小停電范圍

從安全可靠、經(jīng)濟優(yōu)質(zhì)上考慮配電網(wǎng)的優(yōu)化，改變陳舊的配電模式，完善配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)“手拉手”環(huán)網(wǎng)配電，對重要用戶實行“雙電源”，甚至“三個電源”配電方式。同時，線路配電半徑要適中，配電負(fù)荷要基本合理;網(wǎng)架結(jié)構(gòu)合理可有效對停電線路進行轉(zhuǎn)供電。

4.應(yīng)用配電自動化管理系統(tǒng)

電系統(tǒng)計算機監(jiān)控和信息管理系統(tǒng)不僅能夠提高供電可靠性，而且有顯著的經(jīng)濟效益。過去十幾年間，我國對配電過程的計算機監(jiān)控和信息管理有了很大的發(fā)展。在配電系統(tǒng)的各個不同的領(lǐng)域正在發(fā)展不同程度的自動化，其總趨勢是綜合化和智能化方向發(fā)展。

(作者單位:海南威特電氣集團有限公司)