10kV配電網絡常見故障及其分析

國網上海市電力公司市南供電公司 劉議華 顧皓亮 陳建英 高景艷 鄧孟華 朱欽 孫志恒

10kV配電網絡常見故障及其分析

國網上海市電力公司市南供電公司 劉議華 顧皓亮 陳建英 高景艷 鄧孟華 朱欽 孫志恒

由于長期輸配電系統建設失調，造成配電設備陳舊落后，2012年以來上海電網大力開展配網提升工程，以提高配電網絡設備供電可靠性，配電網絡故障概率也將大大降低，文中詳細敘述了10 kV配電網絡中常見故障，并對其進行分析，同時給出了相應的處理措施，可供電力調控初學人員參考學習。

配電網絡；常見故障；處理措施

1 前言

在我國電網發展過程中，由于長期對配電系統建設的忽視，造成配電網絡設備相對陳舊落后、設備損耗相對較大、小截面老舊線路、老式油開關還大量存在，為用戶可靠供電埋下隱患[1]。針對這種情況，上海電網近年大力開展配網提升工程，對桿上高損耗的硅鋼變壓器進行調換，全部換成節能的非晶合金變壓器，有效降低網絡損耗，對老式油開關開展無油化改造，全部換成帶熔絲保護的負荷閘刀，加大居民進戶線截面。這將大大提高配網供電可靠性和供電能力，配電網絡故障也將大大減少，本文將只對10 kV配電網絡可能發生的常見故障進行分析，并給出相應的處理措施，以供電力調控初學人員參考學習。

2 常見故障

由于本文僅對10 kV配電線路和10 kV配電站常見故障進行分析，110 kV或35 kV變電站內10 kV部分故障將不在本文中進行論述。10 kV配電網絡常見故障有[1]：單相接地、相間故障、缺相、倒桿等故障。

3 故障產生的原因

配電網絡中發生故障的原因有各種各樣，有的比較簡單，有的比較復雜，本文對配電網絡常見幾類故障的主要原因進行敘述。

3.1 單相接地

配電網絡發生單相接地故障的概率相當高，造成單相接地的原因也比較多，常見原因主要有：施工外破電纜、10 kV電流互感器擊穿（含用戶站）、電纜中間接頭絕緣擊穿、金屬避雷器擊穿、絕緣子擊穿、變壓器擊穿等。其中以施工挖破電纜最為常見。

3.2 相間故障

常見原因主要有：異物飄落碰線引起相間故障、施工外破、電纜戶外終端接頭擊穿、樹枝碰線、電桿傾斜、導線弧垂不當引起相間故障等。

3.3 缺相

產生缺相故障的常見原因主要有：10 kV配電線路電源側開關缺相運行、10 kV配電線路斷線或支接線路搭頭燒斷、配變高壓跌落式熔絲熔斷一相或兩相、配變10 kV熔絲熔斷一相或兩相等。

3.4 倒桿

造成倒桿或電桿傾斜的原因多為交通碰撞、臺風或拉線地錨裝設不牢固等。

4 常見故障分析及處理措施

配電系統發生故障時，一二次電氣量相應會發生變化，電力調控人員可根據相應的電氣量初步判斷故障類型，以及故障處理措施，盡快恢復配電網絡正常運行，為用戶提供可靠供電，保證居民正常生活。

4.1 單相接地

10 kV配電系統中性點接地方式有：經小電阻接地、經消弧線圈接地、不接地三種方式。經小電阻接地系統，發生單相接地時，10 kV配電線路將會直接跳閘。經消弧線圈或不接地系統發生單相接地時，10 kV配電線路仍可繼續運行。

在小電阻接地系統中，發生找特別容易發現。單相接地時，接地電流一般較大，需盡快切除故障設備，接地的配電線路零序保護將會使動作電源側開關跳閘，電源站內會發出事故信號、保護動作信號以及開關動作信號等，用戶將會失電。經消弧線圈或不接地系統中，若發生單相接地時，接地電流一般不大，電源站內發出事故信號、零序電壓約為100V以及相應母線接地相電壓降低或降至零，其它兩相電壓升高或升至線電壓，用戶可繼續用電。調控人員根據這些信號可以初步判斷出故障線路以及故障類型，然后通知線路設備運行維護人員對故障線路進行事故特別巡視。

近年由于大力開展基礎建設以及房地產建設，導致基建施工機械外破引起的單相接地故障現象呈增長趨勢，此類故障點一般比較明顯，故障線路做好安全措施以后即可通知相關人員搶修處理，為預防此類事故的發生，可加大電力設施保護的宣傳力度和野蠻施工破壞的處罰力度。對于中間接頭的電纜，此接頭由于雷擊、材料質量以及施工技術等原因，運行較長時間后，絕緣水平相應降低，容易被擊穿，對有中間接頭的電纜可先檢查其接頭是否完好，企業采購時要把好材料質量關和努力提高施工人員技術水平，確保電纜中間接頭絕緣水平正常。

在污染較重的地區，可能發生因絕緣子擊穿引起單相接地事故，隨著國家社會對環境的重視以及絕緣子抗污能力的增強，此類原因引發的故障越來越少。接地點常常會有間隙放電的現象，較遠距離就可以看見，并伴有放電聲音，夜間查

圖1 配電線路接線示意圖

發生以上原因產生的事故后，應將相應線路改為檢修狀態，為縮小故障停電范圍，對有聯絡桿上開關或閘刀的線路，只將區間內線路段改為檢修，如圖1所示，若桿上開關或閘刀（簡稱桿刀）C與D之間線路發生故障，可拉開桿刀C和D后，合上聯絡桿刀E，將桿刀D與E間負荷由聯絡桿刀E送出，以達到縮小停電范圍的目的。最后通知線路搶修人員處理，若為配電站內10 kV電流互感器擊穿，則將配電站內配變改為開關線路檢修，并通知配電搶修人員處理。若為用戶站內10 kV電流互感器擊穿引起，則通知營銷相關人員處理。

金屬避雷器擊穿引起單相接地時，一般伴有放電聲音，有時較難發現，需巡視人員具有豐富運行經驗。可將該避雷器停役后，通知相關運行維護人員處理。

變壓器擊穿造成單相接地，一般情況下該變壓器高壓側或跌落式熔斷器至少有一相熔絲熔斷跌落（非接地相）。若高壓三相熔絲完好，則較難發現，需經接地試拉后才可發現。將該變壓器改為檢修狀態后通知運行維護人員處理。

4.2 相間故障

配電網絡發生相間故障時，故障電流很大，故障設備的保護正常時將會動作切除故障設備，造成部分用戶失電，電源站內會有發出事故信號、保護動作信號以及開關動作信號等。

異物飄落碰線和施工外破是引起配電線路相間故障的主要原因，異物常有金屬鐵絲和受潮后尼龍繩以及其它導電物體等，線路運行維護人員較容易發現，若可用絕緣棒挑下異物，則可馬上恢復線路運行，若異物需上桿摘取，則將配電線路改為檢修，待相關人員取下異物后恢復線路運行。由施工外破引起的相間故障，線路一般重合不成功，故障點比較明顯，僅將相應區間的線路改為檢修，縮小停電范圍。

電纜戶外終端絕緣擊穿引起的相間故障，一般電纜高壓自落熔絲會跌落一相或兩相，若配電線路有重合閘，則會重合成功。

綠化樹木碰線和電桿傾斜引起相間故障在臺風時出現較多，線路運行維護人員平時會定期對線路進行巡視，可及時處理樹枝碰線和電桿傾斜隱患。需將線路改為檢修后通知搶修人員處理，處理時一般需動用大型機械，時間也會較長，盡快轉移失電用戶，不能轉移用戶將會造成較長時間停電。

當導線弧垂不當時存在事故隱患，若導線被大風吹擺動時，因擺動的頻率與弧垂大小有關，兩根相鄰導線在擺向相反時而引起碰線，造成相間短路。隨著線路施工人員技術水平和業務素質的提高，此類原因引起的相間故障越來越少。

4.3 缺相

配電線路缺相情況比較常見，產生的原因也較多，造成用電樓層，一部分居民用電正常，另一部分居民電壓降低，無法正常用電。當高壓缺一相時低壓側電壓大小為[2-3]：△/Y型接線變壓器高壓側缺一相時，低壓側滯后于缺相的一相相電壓保持不變，另外兩相電壓降低約為其一半大小，非缺相線電壓正常，另外兩個線電壓相等且為正常線電壓的一半；Y/Y型接線變壓器高壓側缺一相時，所缺相低壓側該相電壓為零，另外兩相電壓基本保持不變，非缺相線電壓升高，另外兩個線電壓降低。

若大量用戶來電反映三相電器無法啟動，則可能為10 kV電源側開關缺相運行、10 kV配電線路斷線或支接線路搭頭燒斷等缺相運行引起。若為電源側開關缺相運行，可立即恢復全相運行，若無法恢復全相運行，可將開關改為檢修，通知變電運行維護人員處理，并通過聯絡桿刀恢復失電用戶供電。若某個小區來電反映電壓降低為120 V左右，則可能為配變高壓側自落熔絲或配變10 kV熔絲熔斷引起，在停電后，通過配電站內低壓分段開關恢復用戶供電，通知相關運行維護人員處理。

4.4 倒桿

倒桿一般由汽車碰撞引起，被撞程度較輕時僅電桿稍微傾斜，有時甚至可帶電扶正電桿，不會造成用戶停電。嚴重時，需停電處理，特別是在電桿斷裂時，并且搶修時間較長，給用戶造成較長時間的停電，盡最大可能轉移停電用戶負荷。

5 結束語

隨著國家對配電網建設的重視，大量配電網絡節能新設備的投用以及新技術的采用，配電網絡結構越來越堅強，供電能力得到大力提升，配電網絡故障越來越少，故障類型越來越簡單，本文詳細敘述了配電網絡常見的故障，并對其進行分析，針對這些常見故障給出了處理思路和措施，具有一定工程實際意義，可供電力調控初學人員參考學習。

[1] 劉斌.農村10kV配電線路常見故障及預防措施[J].農村電工，2009，2: 31.

[2] 屈剛，李長凱，孫林，黃立，賽濤.配電變壓器非全相運行時各側相量分析[J].華中電力，2006,19(3): 16-18.

[3] 李春蘭.35 kV變壓器缺相運行的分析[J].江蘇電機工程，2005，24(1): 34-36.

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《電力設備管理》雜志社編輯部2017.7.15