供電企業配電線路故障類型與控制策略

王齊

摘 要：隨著人民群眾對供電安全可靠性要求的提高，供電企業對配電線路故障進行良好控制及保障配電線路的安全供電，對提高供電企業效益、保障人民生命財產安全有積極影響?；诖?，本文通過分析配電線路的雷擊、短路、單相接地故障，重點在配電線防雷擊措施的優化，應用自動重合裝置和線路絕緣搖測等方法，對供電企業配電線路故障控制策略進行了探討。

關鍵詞：供電企業；配電線路；配電線路故障控制

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）24-0133-01

隨著我國經濟的發展，企業與住戶的用電量逐年提升，且對高質量供電的需求也不斷提高。配電網安全運行，離不開良好電力系統中配電線路的支撐，因此供電企業必須減少配電線路故障的發生。供電企業對配電線路故障的研究和解決，對保證配電線路運行安全，減少供電企業經濟損失，保障人民的生命財產安全意義重大。

1 供電企業配電線路故障

1.1 配電線被雷擊引發故障

現階段絕大多數線路都會受到惡劣天氣的影響，若線路遭遇大風、暴雨，特別是雷電天氣時，會造成線路跳閘，若避雷器年久失修，也會造成跳閘現象。

配電線遭雷擊發生故障，主要分為兩個方面：一是直雷擊，即：配電線路直接被雷電擊中；二是感應雷擊，即：雷電擊中配電線周圍位置時，配電線產生了感應。其中裸導線和絕緣導線被雷電擊中時，產生的影響是不同的：（1）當裸導線直接被雷擊中或感應到雷擊時，會造成絕緣子閃絡現象，然后工頻電流的電弧會向負荷的位置運動，但弧根只會做固定運動，然后同電弧的其他部位一起向上漂浮。因此，弧根位置的溫度偏高，造成導線損傷，而電弧的其他部位由于不在一個位置燃燒，很少造成斷線現象。（2）絕緣導線受到雷擊時，雷電在過電壓時幅值高，因此常常造成導線絕緣層和絕緣子發生閃絡的現象。此外，絕緣導線在被擊穿時以針孔形出現，且由于絕緣層的存在使得電弧無法運動，弧根會集中燃燒導致導線在及其短的時間內發生斷線。

1.2 配電線路短路故障

配電網的各種故障中，配電線若發生短路會造成最嚴重的危害。配電線的短路問題，即：土地與相導體、相導體之間在無負載阻抗的情況下就實現電器的連接，造成故障。故障發生的主要原因有以下幾點：（1）元件由于老化等問題發生損壞，或供電企業使用了有設計缺陷的元件，安裝元件步驟不規范，對設備無適當的維護措施等。（2）氣象條件導致短路，如發生大風天氣或導線有厚層冰，導致電線桿傾倒。（3）人為操作不當，如操作人員拉刀閘時帶負荷作業，或檢修設備之后在接地線沒被拆除的情況下就加上電壓，等等。

配電線短路故障，常常引發較大的問題：第一，由于短路電流比普通電流大，電線短路產生的熱效應會損壞設備。第二，母線在短路附近位置電壓下降范圍大，造成母線上其他回路電壓過低，使得設備無法正常工作，嚴重時可造成電機毀壞。第三，當短路發生位置鄰近電源，且持續較長時間的情況下，并列工作的發電廠會無法同步運行，進而造成系統故障，造成大面積停電現象[1]。

1.3 配電線路單相接地故障

當配電線發生單相接地故障，警鈴響起的同時，會在“某千伏某段母線接地”光字牌處亮燈，且故障想電壓數值降低或直接降為0，此外，穩定性接地的狀況下電壓表指針不會發生擺動現象，如電壓表發生來回擺動的現象，就是間接性接地。

配電線路如出現單相接地主要由以下幾種情況導致：（1）裸導線在絕緣子上固定不牢導致脫落，絕緣導線同樹枝等外物長時間觸碰，導線支出導致絕緣層發生損壞，致使發生單相接地故障。（2）導線掉線落到地上。（3）設備單相絕緣接地等[2]。

2 供電企業配電線路故障控制策略

2.1 配電線防雷擊措施

針對配電線遭雷擊導致故障的問題，一般有以下三種應對措施：（1）架空地線法，架空地線的安裝有助于導線的防雷工作，并對雷電進行分流。這可以對可能流入桿塔的雷電流進行控制，以達到降低桿塔頂電位的目的。工作人員將配電線路接地避雷線進行屏蔽，可將導線的感應過電壓降低1-k倍之多（k表示避雷線沖擊系數、導線和耦合系統的積），此方法可以對感應過電壓的幅值進行較為有效地控制。（2）使用跌落式無串聯間隙金屬氧化物避雷器，現階段已有的避雷器安裝方式，針對配電變壓器與電纜線路過電壓的保護小有成效，但由于其保護范圍較小，并非最佳方式。而跌落式無串聯間隙金屬氧化物避雷器，用于監測時使用方便，對導線雷擊燃弧的預防工作有顯著作用。此設備雖應用廣泛，但也有一定的缺陷：這種避雷器的閥片由于經常承受電壓會出現老化問題，雖然工作人員可以用拆卸監測的辦法處理，但由于配電線路數量多、情況復雜，避雷器的整體使用情況較難得到把握。（3）用限流元件快速切斷工頻續流減少雷電威脅的方法，這是很多發達國家也在采用的方式。這種線路過電壓保護器不僅可以保障電流的持久供應還可以在斷路器不跳閘的情況在實現滅弧，這種方式大大地降低了雷擊開關跳閘的幾率，減少了絕緣子損壞的情況。線路過電壓保護器在運作時，可以不承受運行電壓，并且安裝便捷，使得導線有更長的使用期限[3]。

2.2 應用自動重合裝置

導致配電線路發生故障的原因有多樣性，故障類型較為復雜，雖然很多單位采用了斷路器的階段式電流保護的方法，但人們在實際運行中發現，很多線路故障都是同樹木、鳥等生物接觸或電線與其他位置發生觸碰等原因造成的暫時性問題，當電壓消失以后，故障點的絕緣恢復正常，此時再加電壓即可實現正常供電。因此，供電企業為解決因暫時性問題導致的停電故障，可使用自動重合裝置。

現階段我國三項一次自動重合閘方式應用較廣，此裝置不論在單相接地短路還是相間短路的情況下，都會把三相斷路器同時斷開，然后進行重合閘裝置的啟動工作，若故障是瞬時的，就可以正常重合；若此故障是永久性的，此保護裝置會再次啟動三相斷路器將三相跳開，之后不會繼續重合。

供電企業使用自動重合裝置，將有良好效果：（1）當配電線路發生故障時，可以最快的速度重新供電，這樣通過減少停電次數，具有較強的供電可靠性。（2）如高壓輸電線路具有雙側電源，此裝置可在較大程度保證穩定性，實現并列運行。（3）電網的建設過程中，如使用自動重合裝置可考慮不設置雙回線路，減少投入。

2.3 線路絕緣搖測方法

針對配電線路單相接地故障，供電企業使用線路絕緣搖測法效果較好。此方法對于分支開關多、故障點難找且需要加快恢復送電的線路中較為適用。供電企業在實施此方法時，首先要比較遙測點兩邊的絕緣值，確定較低的一邊為故障部分。通過反復測試，工作人員每次可縮小一半的故障段，在進行五次以后大致可以發現故障位置。其次，線路絕緣搖測方法的使用，要注意配電變壓器與電容器是否被斷開，若沒有斷開，要測出的值并不是單相而是三相相通的絕緣值。對于架空線路的絕緣電阻，搖測出100毫歐即為正常。再次，工作人員在晴天測量時，配電電壓器絲具沒有拉開，其測量值低于40毫歐的情況是不合格的，測量值大于50毫歐為合格。對于電纜線路而言，如某個相對地絕緣電阻值低于30千歐，證明此相線有接地點存在。最后，電纜線路發生故障，如斷芯時，工作人員可以并接電纜線終端的三個相線和中性線，然后測量每兩條相線與相線、中性線的電阻，測量時可用萬用表。若電阻值小，證明電路無問題，若值在千歐左右，證明存在斷芯部位。

3 結語

綜上所述，供電企業用限流元件快速切斷工頻續流，使用三項一次自動重合閘裝置等方法可有效減少配電線路故障。通過分析可得，配電線路故障的減少，對保證配電網的安全、供電企業的平穩運行，保證供電的可靠性有積極作用。因此，供電企業應采取以上措施減少配電線路故障。

參考文獻

[1]李新輝.供電系統配電線路故障識別與檢測[J].科技資訊，2015，13（36）：108-109.

[2]侯大建.供電配電線路故障解決策略的研究[J].黑龍江科學，2016，7（19）：86-87.

[3]葉劍雄.配電線路接地故障預防 提高供電可靠性[J].電子世界，2014，（18）：188-189.endprint