10kV配電網(wǎng)絡(luò)常見故障及其分析

國網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)常見故障及其分析

國網(wǎng)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(tǒng)建設(shè)失調(diào)，造成配電設(shè)備陳舊落后，2012年以來上海電網(wǎng)大力開展配網(wǎng)提升工程，以提高配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電可靠性，配電網(wǎng)絡(luò)故障概率也將大大降低，文中詳細敘述了10 kV配電網(wǎng)絡(luò)中常見故障，并對其進行分析，同時給出了相應(yīng)的處理措施，可供電力調(diào)控初學人員參考學習。

配電網(wǎng)絡(luò)；常見故障；處理措施

1 前言

在我國電網(wǎng)發(fā)展過程中，由于長期對配電系統(tǒng)建設(shè)的忽視，造成配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相對陳舊落后、設(shè)備損耗相對較大、小截面老舊線路、老式油開關(guān)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(wǎng)近年大力開展配網(wǎng)提升工程，對桿上高損耗的硅鋼變壓器進行調(diào)換，全部換成節(jié)能的非晶合金變壓器，有效降低網(wǎng)絡(luò)損耗，對老式油開關(guān)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(wǎng)供電可靠性和供電能力，配電網(wǎng)絡(luò)故障也將大大減少，本文將只對10 kV配電網(wǎng)絡(luò)可能發(fā)生的常見故障進行分析，并給出相應(yīng)的處理措施，以供電力調(diào)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(nèi)10 kV部分故障將不在本文中進行論述。10 kV配電網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)生的原因

配電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)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(wǎng)絡(luò)常見幾類故障的主要原因進行敘述。

3.1 單相接地

配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)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(chǎn)生缺相故障的常見原因主要有：10 kV配電線路電源側(cè)開關(guān)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(shè)不牢固等。

4 常見故障分析及處理措施

配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，一二次電氣量相應(yīng)會發(fā)生變化，電力調(diào)控人員可根據(jù)相應(yīng)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(wǎng)絡(luò)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(tǒng)中性點接地方式有：經(jīng)小電阻接地、經(jīng)消弧線圈接地、不接地三種方式。經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地時，10 kV配電線路將會直接跳閘。經(jīng)消弧線圈或不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，10 kV配電線路仍可繼續(xù)運行。

在小電阻接地系統(tǒng)中，發(fā)生找特別容易發(fā)現(xiàn)。單相接地時，接地電流一般較大，需盡快切除故障設(shè)備，接地的配電線路零序保護將會使動作電源側(cè)開關(guān)跳閘，電源站內(nèi)會發(fā)出事故信號、保護動作信號以及開關(guān)動作信號等，用戶將會失電。經(jīng)消弧線圈或不接地系統(tǒng)中，若發(fā)生單相接地時，接地電流一般不大，電源站內(nèi)發(fā)出事故信號、零序電壓約為100V以及相應(yīng)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(xù)用電。調(diào)控人員根據(jù)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(shè)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(chǔ)建設(shè)以及房地產(chǎn)建設(shè)，導致基建施工機械外破引起的單相接地故障現(xiàn)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(guān)人員搶修處理，為預防此類事故的發(fā)生，可加大電力設(shè)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(zhì)量以及施工技術(shù)等原因，運行較長時間后，絕緣水平相應(yīng)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(yè)采購時要把好材料質(zhì)量關(guān)和努力提高施工人員技術(shù)水平，確保電纜中間接頭絕緣水平正常。

在污染較重的地區(qū)，可能發(fā)生因絕緣子擊穿引起單相接地事故，隨著國家社會對環(huán)境的重視以及絕緣子抗污能力的增強，此類原因引發(fā)的故障越來越少。接地點常常會有間隙放電的現(xiàn)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(fā)生以上原因產(chǎn)生的事故后，應(yīng)將相應(yīng)線路改為檢修狀態(tài)，為縮小故障停電范圍，對有聯(lián)絡(luò)桿上開關(guān)或閘刀的線路，只將區(qū)間內(nèi)線路段改為檢修，如圖1所示，若桿上開關(guān)或閘刀（簡稱桿刀）C與D之間線路發(fā)生故障，可拉開桿刀C和D后，合上聯(lián)絡(luò)桿刀E，將桿刀D與E間負荷由聯(lián)絡(luò)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(nèi)10 kV電流互感器擊穿，則將配電站內(nèi)配變改為開關(guān)線路檢修，并通知配電搶修人員處理。若為用戶站內(nèi)10 kV電流互感器擊穿引起，則通知營銷相關(guān)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(fā)現(xiàn)，需巡視人員具有豐富運行經(jīng)驗。可將該避雷器停役后，通知相關(guān)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(cè)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(fā)現(xiàn)，需經(jīng)接地試拉后才可發(fā)現(xiàn)。將該變壓器改為檢修狀態(tài)后通知運行維護人員處理。

4.2 相間故障

配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生相間故障時，故障電流很大，故障設(shè)備的保護正常時將會動作切除故障設(shè)備，造成部分用戶失電，電源站內(nèi)會有發(fā)出事故信號、保護動作信號以及開關(guān)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(fā)現(xiàn)，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(guān)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(yīng)區(qū)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(xiàn)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(zhuǎn)移失電用戶，不能轉(zhuǎn)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(guān)，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(shù)水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)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(chǎn)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(cè)電壓大小為[2-3]：△/Y型接線變壓器高壓側(cè)缺一相時，低壓側(cè)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(cè)缺一相時，所缺相低壓側(cè)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(cè)開關(guān)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(cè)開關(guān)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(guān)改為檢修，通知變電運行維護人員處理，并通過聯(lián)絡(luò)桿刀恢復失電用戶供電。若某個小區(qū)來電反映電壓降低為120 V左右，則可能為配變高壓側(cè)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(nèi)低壓分段開關(guān)恢復用戶供電，通知相關(guān)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(zhuǎn)移停電用戶負荷。

5 結(jié)束語

隨著國家對配電網(wǎng)建設(shè)的重視，大量配電網(wǎng)絡(luò)節(jié)能新設(shè)備的投用以及新技術(shù)的采用，配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越堅強，供電能力得到大力提升，配電網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(diào)控初學人員參考學習。

[1] 劉斌.農(nóng)村10kV配電線路常見故障及預防措施[J].農(nóng)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(cè)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(shè)備管理》雜志社編輯部2017.7.15