淺談10kV配電線路常見故障及處理措施

摘要：10kV配電線路是整個供配電網絡的“中堅”，也是故障多發之域。文章從研究10kV配電線路的故障類型出發，分析了10kV配電線路的故障現象、故障原因，并基于此提出了相應的處理措施，以降低10kV配電線路故障發生的概率。

關鍵詞：10kV配電線路；配電線路故障；故障類型；故障處理；供配電網絡 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2015）12-0139-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.069

近年來，我國高度重視建設堅強智能電網，投入大量資金進入配電網的升級和改造。10kV配電線路接近用戶側，運行條件相對惡劣，經常處于荒僻的郊外或人煙稠密處，受到各類干擾因素影響大；此外，10kV配電線路由于聯絡用戶側，因此輸電里程較長，從環境和概率兩方面分析，10kV配電線路都是故障的高發區。因此，有必要熟悉10kV配電線路的常見故障，并積極采取應對措施。對無法避免的故障，著重建立應急體系；對可以避免的故障，著重建立預防體系。

1 10kV配電線路常見故障分析

配電線路工作于電網條件最惡劣的環境，長期面臨惡劣天氣、自然災害、人為破壞等干擾因素，同時，長期以來電網發展注重主網而忽視配網的情況一直存在，導致配電網設備更新換代較慢，存在一定的老舊現象。對于10kV配電線路的故障應該從故障現象、故障結果、故障原因等方面進行分析。

1.1 單相接地故障

根據電網故障的統計數據，單相接地故障是10kV配電線路故障的最常見形態，約占配電線路故障的80%左右。

1.1.1 故障現象：單相接地是指10kV配電線路的某一相發生短路故障，故障電流與大地形成通路，有時可能出現很大的短路電流。

1.1.2 故障影響：目前，根據電力系統運行規程，中性點接地系統中出現單相接地故障必須由繼電保護動作立即切除，一旦繼電保護不能正確動作，則單相接地故障導致的大接地電流很可能損壞電氣設備，引起事故停電；中性點不接地系統或經消弧線圈接地的小電流系統，在10kV配電線路上發生單相接地故障時，由于故障電流較小，允許帶故障運行2個小時。但對于發生單相故障的小電流接地系統來說，此時非故障相電壓抬高，可能會對線路上運行的電氣設備帶來影響，導致設備絕緣損壞；同時，間歇性的單相接地還可能導致拉弧，引起系統諧振。

1.1.3 故障原因：（1）樹枝觸碰。自然界的風擺動或林木生長是導致10kV配電線路接地故障的主要原因，10kV配電線路桿塔跨越面積廣、桿塔設計不高、線路弧垂較大，當線路走廊附近樹木生長過快且修剪不及時時，遇到大風很容易與配電線路搭接，造成間歇性的單相接地。（2）違章建筑。配電線路在設計時，根據國標和行業標準，會綜合考慮線路的高度、風偏、弧垂等因素，保持一定的裕量。對正常高度的建筑物，10kV配電線路應該能保持足夠的有效距離。如果線路通道附近有私建的違章建筑，與線路距離在有效距離外，則線路有可能通過空氣放電，導致與違章建筑出現短路。（3）雷擊。雷擊導致的過電壓可能導致10kV配電線路的絕緣子或避雷器被擊穿，從而發生接地故障。雷擊這種影響因素帶有季節性，一般多發于春夏季節。（4）鳥害。鳥類在10kV配電線路上停留或做窩，導致線路與樹枝搭接，導致接地故障。鳥害多發于春季，每年配電網都需要花費大量資金用于驅鳥和防鳥害。（5）用戶側故障。與電網側相比，用戶側對電網安全知識了解相對較少，安全意識不強，同時管理相對松散。因此，用戶側出現故障的概率較大，從而波及整條10kV配電線路。（6）絕緣子臟污后，碰上霧雨天氣，發生閃絡或爬電。

1.2 兩相短路

1.2.1 故障現象：兩相短路是系統中發生次數僅次于單相接地的故障，發生兩相短路時，10kV配電線路的兩相之間通過某種物體發生短暫或永久性連接，導致系統過流，相關的繼電保護動作。

1.2.2 故障影響：發生兩相短路時，系統的故障相會流過巨大的故障電流，引起10kV配電線路的相應開關跳閘，10kV線路一般不配置重合閘，因此跳閘后需要人工重合閘，如果是永久性故障，則重合閘后系統還需要再次經過沖擊，造成不利影響。此外，10kV配電線路發生兩相短路時，短路點越靠近母線，母線電壓將被拉的越低，的那個發生變電所出口處故障時，系統電壓僅為正常幅值的50%。

1.2.3 故障原因：（1）小動物破壞。10kV配電線路深入居民區，存在被小動物破壞的可能，具體包括鳥類展翅觸碰、鳥窩樹枝搭接、小動物跨接配電房配變等。（2）外力破壞。有些10kV配電線路靠近路邊，對于通流量比較大的交通要道，配電線路有被大型工程車搭接或觸碰的可能，由于這些大型工程車多為金屬制造，因而容易引發金屬性短路。（3）雷擊。對于夏秋季節的強雷暴區，發生雷擊故障時，如果10kV配電線路的接地電阻不合格或存在絕緣隱患，則雷電可能引起相間絕緣擊穿，形成相間短路。

1.3 三相短路

1.3.1 故障現象：10kV配電線路的三相之間經過金屬或大地接地，造成三相連通形成三相短路，從而引起變電站的繼電保護動作。

1.3.2 故障影響：三相短路的故障電流是所有故障中故障電流最大的，每當發生三相短路故障時，三相短路時系統電壓將降為0，短路點越靠近變電所母線，系統母線殘壓將越低，出口三相短路時系統殘壓將降

為0。

1.3.3 故障原因：（1）三相短路在系統中發生的概率相對較小，風箏、金屬絲等輕柔物隨風飄揚，搭接在三相導線上，可能導致短路。（2）強雷電和雷暴將10kV配電線路設備的三相同時擊穿，從而造成三相導線通過桿塔上的橫擔相連，形成三相短路。

1.4 斷線、倒桿

1.4.1 故障現象：如果僅有一條導線發生斷線或線路桿塔出現倒桿，一般不會引起系統內繼電保護跳閘，如果是兩相以上的導線發生同時斷線，則可能導致兩相的永久性故障，不僅會引起繼電保護跳閘，且因為是永久性故障，還會導致重合閘重合不成功。線路倒桿是更為嚴重的系統故障，不僅會導致線路斷線，還可能導致更為嚴重的永久性跳閘故障。

1.4.2 故障原因：（1）感應雷。雷暴天氣下，在相應的線路之間可能導致感應雷，感應雷將對10kV配電線路產生強大的電動力，這種電動力可能導致線路被扭纏到一起，產生破壞。（2）外力破壞，因為裝修或交通事故，引起的工程車撞桿等，導致發生斷線或倒桿。（3）極端天氣的影響，因為臺風或洪水等不可抗拒的因素，導致了巨大的摧毀力，引起線路斷線和導桿。（4）因線路施工不到位或者負荷控制不力，導致線路電流過高，引起線路連接點過熱而燒斷線路。

2 處理措施

目前，10kV配電線路是配電網中故障率最高的電氣元件，針對上文對10kV配電線路的各類故障及其故障原因的分析，必須有針對性地采取處理措施，以降低配電線路的故障幾率，推動電網的安全穩定運行。下文就針對各類故障，有針對性地提出具體的處理和解決措施。

2.1 對單相接地的措施

2.1.1 嚴格把控線路的材料使用。配電線路運行的環境相對惡劣，有必要使用更高的材料保障線路運行的穩定性，因此，在經濟條件運行的情況下，應該對配電線路上使用的材料進行嚴格把控，采用絕緣線、絕緣子采用防污絕緣子等。

2.1.2 加強日常的巡視和運行維護工作，及時發現違章建筑、做好桿塔驅鳥、驅趕線路邊的小動物，定期修剪過高的樹枝，以消除事故隱患。

2.1.3 加強線路監管工作，做好對用戶側設備的監督和管理。定期更換老舊的電氣設備，對出現絕緣子污損、線路絕緣損壞等異常情況，應立即要求更換。

2.1.4 積極采用新技術和新材料，針對配電網的實際情況，不斷采用高科技產品，例如，推廣使用單相接地故障指示器、用戶分界負荷開關等先進器件，以方便快速地排除故障、隔離用戶側設備。

2.2 對相間短路的措施

2.2.1 提高線路絕緣化能力，避免因線路絕緣擊穿而導致的相間短路，尤其對線路、閘刀、令克等高故障率電氣設備，應該做好絕緣處理。

2.2.2 加強定期巡視，做好定期驅鳥工作，在10kV配電線路上普及和安裝驅鳥器，做好線路驅鳥工作，避免鳥腳搭接等導致的故障。

2.2.3 定期進行桿塔接地電阻測試，一旦發現銹蝕、剝落等現象，應立即更換并處理。

2.2.4 由于10kV配電線路接近用戶側，與電網用戶息息相關，因此必須做好線路的宣傳工作，提升有關部門和群眾的護線意識，盡量避免在配電線路沿線的300米內放風箏。

2.3 對斷線倒桿的措施

2.3.1 在交通線上的線桿周圍建立圍墩，并進行醒目的標識，提醒過往車輛注意，避免發生誤撞，引起線路斷線和倒桿。

2.3.2 實行計劃停電時間，根據系統檢修計劃做好線路維護工作，在線路停電時進行絕緣子擦拭、避雷器檢查等。

2.3.3 對電網使用的新設備，做好投產和驗收工作，進行嚴格的質量檢驗，對于設備的接頭、弧垂尤其要檢查仔細，確保設備無缺陷投運。

2.4 其他綜合性措施

2.4.1 建立管理責任制，將跳閘次數、跳閘停電時間等作為對線路運行維護人員的考核內容，并與獎金、績效、升遷掛鉤。

2.4.2 除了日常巡視之外，要加強夜間巡視和特殊巡視，以發現線路的一些隱蔽缺陷。

2.4.3 線路應科學規劃、合理分段，避免負荷過大、轉供不靈等現象。

3 結語

10kV配電線路深入用戶側，與工業生產和人民生產生活息息相關，做好10kV配電線路的運行維護工作至關重要。基于此，電網企業應積極采取行之有效的管理及技術措施，預防或減免故障的發生，推動線路的安全運行水平提升。

參考文獻

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作者簡介：孫振升（1981-），男，福建福州人，國網信通億力科技有限責任公司通信工程師，研究方向：配網自動化信息系統建設、低電壓臺區監測及治理等。

（責任編輯：陳 倩）