10kV配電線路故障原因分析與防范措施

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摘要：電力配電網絡處于電網的最末端，負擔著電能直接配送到千家萬戶的重任，是電力系統聯系用電客戶的橋梁和紐帶。10KV配網狀況直接關系到所配送電能的質量水平，并影響到供電企業的綜合效益。本文介紹了10KV配電線路在運行過程中所遇到的一些常見故障。針對這些常見故障分析其原因后提出相應的預防和解決措施。

關鍵詞：10kV配電線路；故障分析；防范措施

1.常見10kV配電線路常見故障

（1）變壓器電流因為某些原因突然加大造成變壓器的電流超過額定電流，線圈的溫度迅速升高，導致絕緣皮老化，進而導致線圈短路。

（2）繞組絕緣受潮：很多原因使油面降低，絕緣油與空氣大面積接觸，空氣中水分和氣體大量進入絕緣油，這就降低絕緣皮的絕緣強度。

（3）鐵芯多點接地：多點接地造成鐵芯局部過熱而損壞線圈絕緣。如因外部損傷或絕緣老化等原因，使硅鋼片間絕緣損壞，會增大渦流，造成局部過熱，嚴重時還會造成鐵心失火。

（4）導線接頭電阻要比其他地方的大，運行時接頭高溫氧化進而燒斷電線和絕緣外皮。

（5）變壓器引起的故障還有很多，例如雷擊過壓，絕緣子裂開使得接地或絕緣子臟污使電阻降低，跳線燒斷搭到鐵塔上。

（6）跌落式熔斷器等裝置開關設備的接觸頭不好造成的觸頭燒壞及設備缺相運行。

（7）管理方面的因素：在運行管理中配網安全的主要因素是檢查巡視不認真、排除問題不及時。檢查不認真主要是工作人員對導線損壞程度、電線斷股等缺陷不能及時發現處理，主要是維修管理流程不清楚、檢修質量不好、責任追究考核不落實到位等原因造成的。

（8）外力破壞：市區大部分線路在道路兩旁，機動車輛撞到電桿讓電桿歪倒、電桿斷掉等交通事故發生。城市建設步伐的加快，舊城改造等建筑活動的施工破壞了鐵塔基礎造成倒桿事故；施工所用的機械、物料碰觸到帶電部位造成了線路短路，建筑物與線路的距離不符合安全規定，一些小偷盜竊破壞，造成倒桿、倒塌等事故。

（9）各類漂浮物引起線路的短路跳閘，如線路附近放風箏、一些慶典活動總燃放的帶有大量金屬彩帶的禮炮及生活垃圾中的漂浮物等；動物的破壞，如鳥，老鼠，貓等動物造成的短路。

（10）雨水沖刷：大量的雨水或湍急的雨水主要在兩方面威脅配電線路的運行安全。大量雨水淋泡，使土壤松軟，這樣就容易造成桿塔倒塌事故。

（11）刮風時風力過大，風的力度超過了電線桿所能承受的范圍，就會把電線桿吹歪或者吹倒，這樣又會使電線交叉在一起或者使電線斷掉。就容易造成跳躍或者閃絡事故。

（12）根據運行的管理經驗，絕緣電纜使用的比較廣泛，裸線部位被雷擊后更容易斷裂。瓷絕緣子被雷擊倒后更容易爆裂。

（13）電纜接頭故障：電纜接頭是電纜線路中最薄弱的環節，由人員直接過失（施工不良）引發的電纜接頭故障時常發生。施工人員在制作電纜接頭過程中，如果有接頭壓接不緊、加熱不充分等原網，都會導致電纜頭絕緣降低，從而引發事故。

2.10kV配電線路故障防范措施

（1）合理布局配網線路設備，提高施工質量和工藝水平

提高線路的絕緣化水平，大力推廣使用絕緣導線。加強施工工程中的監督管理，對于施工中發現的缺陷隱患要及時消除，對質量不合格的要堅決返工。合理安裝線路干、分支開關，減少線路故障停電面積，開關安裝位置要便于巡視檢查，便于操作，縮短故障搶修時間。

（2）加強對線路、設備巡視維護工作

定期對電氣設備進行試驗和檢修，及時線路設備缺陷，提高運行水平。定期開展負荷監測。

（3）要加強用戶設備管理工作

配電故障中，由用戶設備引起的約占25%。因此要定期巡視，主動服務，及時下達安全隱患整改通知書，督促處理。

（4）做好防外力破壞工作

采用在配電變壓器和線路桿塔上懸掛警告標識牌、張貼宣傳標語，在公路邊的桿塔貼反光標示，在電力電纜線路通道上設置醒目的標識等方法，對高危線路要加強人員巡視來減少外力破壞。

（5）加強從業人員業務培訓

特別是電力電纜知識、電纜頭和扎線制作工藝，提高人員綜合素質。制定獎懲措施，做到責任到人，全程監管，有據可依。考核部門也要加大線路故障的考核力度，故障查無原因也要考核。

（6）完善停電事件搶修作業流程

規定各責任環節職責和時間要求，形成內部閉環管理，縮短停電時間。加強配電線路運行分析，找出線路故障原因，總結規律，采取針對性的預防措施。

3.實例分析

某區電網擔負著作業區的生產、生活供電任務。現有110KV變電所3座、35KV正規變電所2座、35KV智能撬裝變電站9座、35KV簡易變電站2座，110Kv線路3條241.86Km，35Kv線路11條223.646Km，10KV配電線路75條890.25Km，配電變壓器1864臺，該地區10KV供電線路多、分布廣，架空線路長期處于惡劣自然環境下露天運行，經常發生故障，影響正常供電，給生產與生活帶來一定的危害。

3.1、故障類型分析

3.1.1某區電網運行環境

該配電線路長期暴露在野外環境極易受到外界因素特別是氣候因素的影響，氣象特征：每年12月份-次年4月份氣溫普遍較低，時有大霧、霧凇等天氣，有時氣溫相當濕潤；4～5月份多風沙、沙塵暴天氣，設備易臟污；6～10月份多干旱、少雨，偶有大暴雨，總體屬典型大陸性干旱氣候，沙塵多、雨量小、晝夜溫差大。氣候變化的季節性決定了配電線路故障的季節性也很明顯，在氣候突變的月份線路故障跳閘就特別厲害，3～4月份（冬春之交）故障率突變特別明顯，11～12月份（秋冬之交）的故障率突變也很明顯。

3.1.2、故障原因分析

1）.速斷保護動作：由三相短路或兩相短路造成。主要原因有線路設備（如柱上斷路器、電力電容器、變壓器等）短路、噴油，春季鳥害危害、雨季雷電、暴風雨的影響、電桿拉線被盜破壞、施工車輛刮擦、撞桿等自然災害或人為因素。

2）.過流保護速斷動作：故障范圍在線路下端，由用電負荷突然性增高，超出了線路保護的整定值或三相短路或兩相短路造成。

3）.接地保護動作：全線路范圍內均可發生此類故障，可分為永久性接地和瞬時性接地2種。主要原因有斷線、絕緣子擊穿、線下樹木等原因導致多點泄漏。接地故障由于范圍較大，故障原因不明顯，有時必須借助儀表儀器才能確定故障原因。

4）.線路上運行中的跌落保險、避雷器、設備線夾等由于本身發生了故障所引起線路故障，低值、因配電絕緣子打壓困難，低值、零值絕緣子得不到及時更換，造成線路接地停運。

5）.天氣的影響

①風的影響。風力過大，超過桿塔的機械強度，就會使桿塔傾斜或損壞，并使導線振動、跳躍和碰線，引起過流或速斷。

②雷電的影響。線路遭受雷擊時，會使絕緣子發生閃絡或擊穿。

③雨的影響。毛毛細雨將使臟污絕緣子發生閃絡、放電，甚至損壞絕緣子。傾盆大雨的沖刷將會使沿在溝渠河邊的電桿倒塌，造成斷線事故。

④氣溫變化的影響。當氣溫發生變化時，導線張力也隨之變化。在炎熱的夏季，由于導線的擴長，使弧垂變大，可能造成交叉跨越處放電事故，或絞線短路事故。而在冬季，由于導線收縮，應力增加，又可能造成斷線故障。

⑤樹障的影響。樹刮倒砸線，樹枝刮斷落在線上，樹枝擺動掃線。

⑥鳥害的影響。鳥窩樹枝草棍的影響。鳥落在線路轉角、耐張、終端桿引線上嬉戲，風雨天氣，潮濕的樹枝刮落后容易發生接地、速斷等故障。

⑦施工車輛的影響。施工車輛刮擦拉線、碰撞電桿、導線等

3、故障的防范措施及維護

3.1強化運行管理、定期巡視、責任到人

從運行角度考慮，運行人員按運規要求，按時巡視設備，及時、準確提供設備缺陷，為檢修試驗提供依據，及時發現事故隱患，及時檢修，從而降低線路故障率。為此，運行人員應作到\"三熟三能\"，從\"嚴\"、\"勤\"、\"細\"、\"熟\"上下功夫。嚴：即制定嚴格的設備定期巡視制度，并堅決落實；勤：即工作積極、主動，不漏巡，多注重故障率高的線路設備運行工況；細：即認真巡視，認真分析，及時發現并上報缺陷；熟：即不僅熟悉設備，還應熟悉其性能、參數、結構、地理環境、氣候因素等，做到心中有數。

3.1.1巡視中應消除線路防護區內的障礙物及可能損傷導線的樹枝，檢查沿線正在進行的工程情況及各種異常現象。

3.1.2桿塔的巡視檢查。其各部件有無歪斜、基礎有無塌陷或被雨水沖刷，水泥桿鋼筋是否外露，桿身有無裂紋，周圍土壤是否下沉。

3.1.3導線的巡視。有無斷股、損傷、閃絡燒傷痕跡，三相導線弧垂是否平衡。導線對地，對交叉設施及其他物體間的距離是否符合規程規定，導線是否腐蝕嚴重，線夾有無銹蝕等。

3.1.4絕緣子及瓷瓶的巡視。檢查其是否臟污，瓷質部位是否有裂紋或缺少開口銷、彈簧銷等，絕緣子綁線是否松動、復合絕緣子緊固導線的壓板螺栓是否松動，螺帽、壓板是否完好。

3.1.5防雷及接地裝置巡視。防雷設備是否齊全，避雷器是完好，引下線接地是否良好。

3.1.6拉線巡視。是否有銹蝕、松弛、斷股現象，受力是否均勻，拉棒、地錨緊線器是否腐蝕損壞。

3.1.7夜間巡視。檢查導線的連接處及絕緣子的缺陷，有無放電和局部打火現象，應在負荷大，無月光的夜晚進行。

3.1.8特殊巡視。在氣候惡劣，如風雨后、解凍等情況下對架空線路全部或部分進行巡視檢查，這種情況不定巡視時間。

3.2 加強線路防外力破壞工作

配電線路外力破壞現象很嚴重，施工車輛刮擦拉線、碰撞電桿、導線、人為打破絕緣子、向導線上扔鐵絲、異物等造成線路故障，給配電線路的安全運行造成了極大的危害。采取的措施：

3.2.1在線路桿塔上懸掛警告標識牌、宣傳標語等。

3.2.2組織周邊居民、牧民、施工隊伍進行《電力法》、《電力設施保護條例》等宣傳工作。并盡可能地與周邊行政村取得聯系、共同進行有計劃、有組織地散發宣傳單、張貼宣傳畫進行形式多樣的宣傳活動，教育大家愛護電力設施。

3.2.3針對違章施工、建筑從建設初期進行解釋、勸阻.并對違章建筑者簽發了《電力違章建筑事故隱患通知書》，明確雙方責任。

3.3 加強檢修力度

加強春秋兩檢的檢修力度，及時消除缺陷，降低線路故障率。

3.4 加強線路改造

要從根本上解決問題，必須投資進行線路改造：尤其對跳閘嚴重線路，盡快列入改造計劃，使設備滿足安全運行的要求。

4、故障點查找的基本方法

4.1分析故障原因。根據運行人員提供的線路故障時保護動作情況，初步分析故障性質和故障范圍。有條件的可根據故障錄波器錄制的故障波形圖，分析故障性質和故障范圍。

4.2人工巡線、分段普查、地面巡查，可盡量配備高放大倍數的望遠鏡。一旦查出故障點應立即報告。

4.3分支線較多的線路發生故障時，可通過變電站電源端或線路上的斷路器，用試送合閘的方法確定故障線路。首先試送主干線路斷路器，然后試送分支線路斷路器，從試送成功與否便可區別非故障和故障線路。

4.4為加快對輕微故障的確定，除進行認真檢查外，還要注意收集沿線居民、作業區工人反映的情況，了解事故當時的目擊情況，以幫助分析故障和找到故障點。

5.結束語

10KV配電線路故障的發生和查找排除故障的時間長短，對生產會造成很多不利的因素，嚴重影響到了產量的穩定。為此針對電力配電線路的特點，對經常發生的線路故障進行分析和歸類，以及總結出日常維護和分析排查故障的方法，對提高配電線路的穩定性以及發生故障后迅速查處故障點縮短停電時間具有很強的實用性與指導意義。

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VSP5型真空負荷開關，其特點是：

1）采用SF6氣體滅弧、絕緣；

2）真空滅弧室串聯隔離開關，增強了斷口的擊穿強度，可達90kV；隔離開關與真空滅弧室之間有可靠的聯鎖；

3）采用電磁操動機構，電保持。有電合閘，失電后自動分閘，機構簡單，非常可靠；

4）也可手動操作合閘，在手動合閘位置時，自動控制失效；在手動處于分閘時，方可進入自動控制；

5）出線端采用電纜密封，外絕緣可靠；

6）機構也密封在SF6氣體中，避免了大氣的腐蝕，因此是可靠的免維護產品，可達15年免維護期。

故障探測器（FDR），它的功能是控制開關的分、合閘，在線路發生故障時，配合變電站斷路器的重合閘，判斷故障段，并將故障段兩端的開關閉鎖，恢復正常區段的供電。它的基本特性是：

1）線路來電，經延時X（7s，14s，21s….）后使開關合閘；

2）合閘后進行檢測延時Y（5s），若在此時間失電，則將開關分閘閉鎖（再來電時開關不能合閘）；若在此時間內沒有斷電，則開關不閉鎖；

3）若在合閘延時中突然失電，且時間超過3.5s，則實現逆向分閘閉鎖（逆向來電不合閘）；

4）若在合閘延時中出現低電壓（<30%UL），開關實現逆向閉鎖（從另一端來電不合閘）；

5）開關兩端同時有電，被閉鎖，不能合閘。

FDR的合閘延時有兩擋（Long和Short 擋）；也可以設置成分段開關和聯絡開關兩種狀態（S和L擋）。

這種電壓—時間型分段器的優點是：

1）邏輯簡單，判斷準確；

2）可靠性高，免維護可達15年；

3）這種方式已有30余年的運行記錄，運行穩定，可靠性高；

4）FDR系統不需蓄電池，免除了十分討厭的電池維護工作。

電壓—時間型分段器的分段、聯絡改造投資不太多，可有效地提高10kV農網配電線路的故障停電時間，提高供電可靠性。對提高農網供電可靠性不失為一個切實可行的方案。

2.3 應加強農網改造中對可靠性評價與規劃的力度

農網改造最重要的目標是提高供電可靠性和節能降損，電壓合格率應包含在供電可靠性的范圍中。在發達國家的供電可靠性規程中，停電概念是指對用戶的供電電壓低于或超過合格電壓的狀態，而非電壓下降為零。

在這次農網改造中，的確解決了電網卡脖子問題，解決有電送不出去的問題，解決因供電容量不足而對用戶限制用電的問題，解決檢修停電時間長的問題等等，這些歸根到底是提高供電可靠性，但沒能作為目標體現在農網改造之初的規劃設計中，以提高供電可靠性指標為目的做出全面細致的方案。農網改造雖然取得了很大的成績，但供電可靠性與要求差距很大。因此，加強農網改造對可靠性評價規劃的力度，做好規劃，制定切實可行的方案，分步實施，是提高農網可行性的一個十分重要的工作步驟。