10kV配網故障的預防和處理

李建軍 曾燦林 袁震林

（岳陽供電公司，湖南 岳陽 414400）

10kV 配電線路是分布最廣泛，也是運行環境最為復雜的線路。隨著我國經濟的不斷發展，人民生活水平日益提高，以及政治活動對電力供應的敏感性，要求電力供應應具有高度的安全和可靠性。10kV 配電線路一旦出現問題造成較大范圍用戶停電，不僅影響人民群眾日常生活，甚至可能引起社會秩序混亂。但由于城市和農村的基礎建設、氣候變化、以及設備質量參差不齊，都會嚴重威脅著配網的安全運行[1]。本文就以如何在復雜的環境下，提高配網運行的安全和可靠性進行研究和分析。

1 城市配網介紹

圖1 供配電網絡圖

如圖1所示，現代供電網絡結構一般都是220kV變電站為電能集散中心，經 220kV 降壓變構成110kV 輻射性供電網絡。110kV 或者部分220kV 變電站經降壓變成10kV 后，就形成了10kV 配網。為了保證供電可靠性以及方便變電站設備故障時負荷 轉移，110kV 變電站的10kV 配網線路往往建有多條站間聯絡線。10kV 配網線路在城市和農村延伸時，要求接入的用戶在不斷增多，往往主線上還需要建設支線、分線和分支線來滿足供電需求。隨著經濟的發展，城市規模的擴大10kV 配網規模變得變得越來越龐大。由于配網線路桿塔一般較矮，并且在城市街道上和農村道路上架設，一方面容易受到外力破壞引，另一方面由于設備基數增多，自身發生故障次數也會相應增加。在自然因素或設備自身因素雙重作用下，如何對可能要發生的故障進行預防或者故障發生后如何快速進行故障處理，成了提高配網供電安全性和可靠性的關鍵。

2 配網故障歷史數據統計

本文收集了2010年至2013年岳陽城區10kV配網的跳閘數據見表1至表3。

表1為2010年至2013年本地區地調調度管轄范圍內的10kV 配網線路電流速斷保護動作跳閘的統計數據。

表1 速斷動作跳閘統計

表2為2010年至2013年本地區地調調度管轄范圍內的10kV 配網線路電流過流保護動作跳閘的統計數據。

表2 過流動作跳閘統計

表3為2010年至2013年本地區地調調度管轄范圍內的10kV 配網線路電流速斷和過流保護動作跳閘后，已投入重合閘線路的重合閘動作情況。

表3 重合閘動作情況（“/”前面數字代表 重合成功次數，后面表示動作次數）

3 配網故障原因統計

結合近幾年的配網故障歷史記錄，我們可將配網線路故障常見的原因分為以下幾類。

1）外力破壞（如施工導致電纜挖斷、架空線斷線、外物碰線等）。

2）自然災害（如雷擊線路、風吹倒樹枝倒至碰線）。

3）設備故障：包括用戶設備故障和自身設備故障（如斷線、線夾燒斷、瓷瓶炸裂、跌落保險熔斷、電纜頭擊穿等）。

4）管理方面因素（如巡視不到位、消缺不及時、高負荷線路不進行負荷轉移引起線路過負荷等）。

5）還有一類就是查線無異常。

表4至表7是2010年至2013年發生跳閘的配網故障原因分類統計數據，為了便于更加直觀的分析，本文還將這些數據進行了以圖形曲線描述，如圖2至圖5所示，希望通過這些數據和圖形尋找出一定的規律。

表4和圖2是2010年配網線路跳閘原因的數據統計表和圖形曲線。

圖2 2013年跳閘原因統計曲線

表4 2013年配網跳閘原因統計

表5和圖3是2012年配網線路跳閘原因的數據統計表和圖形曲線。

圖3 2012年跳閘原因統計曲線

表5 2012年配網跳閘原因統計

表6和圖4是2011年配網線路跳閘原因的數據統計表和圖形曲線。

圖4 2011年跳閘原因統計曲線

表6 2011年配網跳閘原因統計

表7和圖5是2010年配網線路跳閘原因的數據統計表和圖形曲線。

表7 2010年配網跳閘原因統計

圖5 2011年跳閘原因統計曲線

4 原因分析

通過表4至表7以及圖2至圖5的數據和圖形曲線，我們可以得出以下規律。

1）從表1和表2可以看出配網線路跳閘的次數是逐年增加的。

2）線路速斷動作跳閘的次數大于過流保護動作次數。這是因為配網線路一般都裝有多個分段斷路器，后端線路故障，分段開關能夠先于線路主開關跳開。

圖6 10kV 線路分段開關

3）配網線路跳閘有一定的季節規律性：1月份、2月份、12月份本地區為低溫雨雪天氣，居民取暖負荷較重，因此配變燒壞、桿塔絕緣子冰凌橋接造成冰閃故障較多；3月份、4月份雷暴、大風等惡劣天氣較多，線路易遭雷擊或者因風引起的異物碰線；4月份、5月份、6月份、10月份、11月份天氣溫和適合戶外作業，此時因作業引起的外破壞跳閘多；7月份、8月份、9月份岳陽地區天氣炎熱，居民降溫負荷很大，線路和配變重載，因此這時候因高溫高負荷引起的保險熔斷、配變燒壞故障很多。

4）從線路維護單位反饋的查線結果有不少線路斷線、散股和桿塔傾斜引起的跳閘。這是線路管理和維護不到位所致。

5）從近四年的統計數據來看，存在不少線路跳閘但查線無異常的情況，這一方面是線路瞬時故障，如雷擊，這從表5至表8中3月份、4月份未查明原因條數較多可以看出，另一方面是線路維護單位責任心不強，線路瞬時故障后，查線時敷衍了事，或者由于工作忙碌，造成漏報。

6）從重合閘情況統計可以看出，在自然因素如雷暴、大雨天氣引起的跳閘的月份，重合閘成功率較高，及時重合不成功，強送成功概率也較高。而在外力破壞引起跳閘占主要因素的月份，重合閘成功率普遍較低。

5 處理方法和對策

5.1 建立綜合數據庫掌握運行配網規律

調度機構利用自身能掌握的大量信息優勢，建立線路跳閘數據庫，如圖7所示。通過這個數據庫，調度可以掌握全部配網運行情況，在這個數據庫中有跳閘線路的名稱、時間，重合閘動作情況、強送和試送、故障原因記錄。通過檢索還可以查詢各個時間段、月度、季度和年度線路故障情況統計數據。通過掌握這些歷史信息，有助于提高調度對相關線路在類似時間段內發生某種故障判斷的準確性，最大可能的縮短停電時間和停電范圍。

5.2 外破的預防與處理

為杜絕或減少車輛碰撞桿塔事故，可以在交通道路的桿塔上涂上醒目的反光漆，在拉線上加套反光標志管，以引起車輛駕駛員的注意，對遭受過碰撞的桿塔，可設置防撞混凝土墩，并刷上反光漆。通過媒體宣傳《電力法》、《電力設施保護條例》，對 廣大群眾進行護線宣傳和電力知識教育。健全線路桿塔、埋地電纜警告牌、標志牌等。與城建、規劃部門加強聯系，配合做好安全生產中的規劃、設計、施工等工作，不留電力事故隱患。在樹木生長旺盛季節，及時組織人員進行砍青掃障[3]。

圖7 線路跳閘綜合數據庫

外破引起的跳閘一般為永久性故障，應該避免強送。

5.3 自然因素的預防與處理

在雷雨季節到來之前對配網線路和其他各種配電設備的防雷裝置進行全面檢查和試驗，確保防雷裝置合格。定期檢測接地網，確保接地網的接地阻值合格。加強氣象部門的聯系，積累資料，達到預警預報條件的氣象災害時，提前采取防范措施，最大限度地避免和減少氣象災害所造成的損失。

因雷電、大風、大雨引起的線路跳閘，一般為瞬時性故障，建議強送一次（電纜線路除外）。

5.4 設備故障的預防與處理

配網規模龐大、結構復雜、設備眾多。一些早期安裝的設備經歷多年的運行和長期暴露在外，性能和結構強度都在不斷的下降。配網規模的擴大，新設備又不停的進入配網系統。因此要為配網設備數據庫，對于老設備運用狀態檢修方法，科學地對配網設備進行檢修安排，在高溫高負荷和雨雪冰凍天氣應加強巡視，防止因設備老化引起線路跳閘。對新設備要經試驗、驗收合格后才允許接入配網，杜絕因引入低品質設備增大故障概率。

5.5 其他原因的預防與處理

線路維護人員對發現的設備異常情況按照危機等級上報，以便安排設備檢修順序。對一些因線路過負荷引起的跳閘，各部門應加強協調，在負荷高峰到來之前及時的將負荷進行轉移。對于眾多的跳閘線路查線無異常情況，上級應制定考核方法同時定期進行專業技能培訓，以防止線路維護人員消極怠工和提高運維人員專業水平。

6 結論

10kV 配網直接面向是城市和農村用戶，是與生產、生活關系最近的一層供電網絡。它的安全運行水平直接影響供電企業的經濟效益和社會效益。本文在對近些年來岳陽地區配網線路跳閘情況進行統計之后，根據統計結果摸索出了一整套配網故障的預防和處理方法。這些規律將有助于以后配網調度工作，對其他地區的配網調度工作也有一定的借鑒作用。

[1] 張宏志.10kV 配網技術中常見故障及防范措施[J].電力與能源,2013(3):109.

[2] 成華杰.淺析10kV 配電網如何安全運行[J].電力建設,2010(12):120-121.

[3] 潘興東.關于10kV 配電線路故障原因及措施的分析[J]. 大科技,2012(8).