配電網(wǎng)故障統(tǒng)計(jì)分析及預(yù)防措施

周天杭

摘要：隨著人們生活質(zhì)量在不斷提高，對(duì)于電力的需求在不斷提高，電力系統(tǒng)包括發(fā)電、輸電、配電和用電等系統(tǒng)，其中，從輸電網(wǎng)、本地區(qū)發(fā)電廠或分布式電源接受電力，并就地或逐級(jí)向各類用戶供應(yīng)和分配電能的電網(wǎng)系統(tǒng)稱為配電網(wǎng)。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，區(qū)域用電負(fù)荷逐年增加，為滿足各行業(yè)、各種用戶的用電需求，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、規(guī)模越來越大。近年來，在長期高負(fù)荷運(yùn)行情況下，加之各種自然因素、環(huán)境因素的制約，使得一些配電線路的故障率一直居高不下，直接影響電力用戶的用電質(zhì)量。目前，如何降低配電網(wǎng)故障率，提高配電網(wǎng)供電可靠性，已成為配電領(lǐng)域研究的重要課題之一。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);故障統(tǒng)計(jì)分析;故障率

引言

對(duì)于小電流接地選線難題，全世界的專業(yè)人士都有自己的解決方案，大部分可以概括為三方面：采用故障平衡電子電子信號(hào)實(shí)施選線;采用故障暫態(tài)信號(hào)實(shí)施選線;采用注入電子信號(hào)（外加信號(hào)）實(shí)施選線。現(xiàn)在日本和歐洲等發(fā)達(dá)國家都完成了小電流接地防護(hù)問題，日本采用零序功率來實(shí)施選線：針對(duì)中性點(diǎn)不接地管理系統(tǒng)使用零序無功功率做法;針對(duì)諧振接地管理系統(tǒng)，實(shí)施零序有功功率做法，且中性點(diǎn)也鏈接到中電阻。而意大利和法國則實(shí)施零序有功功率做法，中性點(diǎn)同樣鏈接到中電阻。德國率先實(shí)施首半波做法，對(duì)比零序電壓以及零序電流的初始極性來準(zhǔn)確測量問題線路，經(jīng)過后期不斷改進(jìn)變成暫態(tài)做法來選線。

1配電網(wǎng)故障影響因素分析

1.1自身質(zhì)量缺陷

主要包括電纜自體及其附件質(zhì)量缺陷兩種類型，前種故障成因主要有：電纜絕緣內(nèi)存留氣泡或氣隙，進(jìn)而造成電纜絕緣在運(yùn)轉(zhuǎn)過程局部形成放電現(xiàn)象，最后擊穿損傷絕緣結(jié)構(gòu);加工制造階段電纜絕緣層受潮，誘導(dǎo)絕緣結(jié)構(gòu)老化及被擊穿過程。后種故障成因有：有雜物滯留于熱、冷縮頭電纜絕緣層中;絕緣層各部位厚度欠缺均勻性;涂膠位置封實(shí)不緊湊等。

1.2外力破壞

配電線路根據(jù)導(dǎo)線類型可分為架空線、電纜線和架空電纜混合線。漂浮物、樹障以及交通車輛碰撞電桿等外力破壞因素易造成架空線路故障;道路或管道開挖、交通車輛碰撞箱式設(shè)備易損壞電纜線路。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年某公司因外力破壞造成配電網(wǎng)故障占總故障次數(shù)的17.7%，主要由異物短路、車輛碰撞造成，其中異物短路占總故障次數(shù)的8.6%。由于地區(qū)整體配網(wǎng)線路絕緣化率偏低（16.9%），4月—7月受大風(fēng)及異常天氣影響，異物短路多發(fā);車輛碰撞占配電網(wǎng)故障跳閘次數(shù)的4.9%，由于近年來城市建設(shè)的不斷推進(jìn)，4月—9月車輛碰撞及外部施工引起的故障居高不下。

1.3設(shè)備引發(fā)的故障

10kV配電網(wǎng)中設(shè)備引發(fā)的故障如下：第一，永久性的設(shè)備故障。在系統(tǒng)運(yùn)行中，設(shè)備中的絕緣問題會(huì)引發(fā)設(shè)備的短路故障，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)線路停電，無法保證10kV配電網(wǎng)的穩(wěn)步運(yùn)行。出現(xiàn)這種問題的原因與配電網(wǎng)變壓器、短路器等設(shè)備老化等存在關(guān)聯(lián)，所以，在具體的項(xiàng)目維護(hù)中應(yīng)該注意上述問題。第二，瞬間故障問題。在10kV配電網(wǎng)運(yùn)行中，線路會(huì)受到外界不同因素的影響，降低10kV配電網(wǎng)的運(yùn)行效率。

2預(yù)防措施

2.1配電網(wǎng)巡檢

（1）梳理和總結(jié)樹木與線路矛盾突出線路，建立樹木分布臺(tái)賬，為開展季節(jié)性巡視和清理工作提供指導(dǎo)。（2）巡視時(shí)應(yīng)注意線路周邊變化情況，發(fā)現(xiàn)建筑、掘路、違章搭掛通信線、砍伐樹木及爆破等威脅線路安全的施工，應(yīng)立即予以制止，發(fā)放違章通知書，并督促施工方簽訂安全協(xié)議。（3）在配電線路、設(shè)備上設(shè)置各種警示標(biāo)識(shí)、護(hù)欄、防護(hù)裝置，電線桿上安裝防撞警示標(biāo)識(shí)和防撞保護(hù)墩。

2.2監(jiān)測電纜用電負(fù)荷與溫度

10kV電纜運(yùn)作階段嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范要求監(jiān)測電纜用電負(fù)荷與溫度指標(biāo)能早期發(fā)現(xiàn)異常狀況，及時(shí)排查處理，進(jìn)而從根本上維護(hù)配電網(wǎng)電纜線路能正常運(yùn)作。理論上電纜橫截面最大電流即為電纜自體所能承載的負(fù)荷峰值。但10kV電纜現(xiàn)實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)階段一旦形成了最大電流將會(huì)對(duì)線路結(jié)構(gòu)完整性形成嚴(yán)重?fù)p傷，尤其是針對(duì)處于長久運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的線路最大電流形成的危害更大，誘導(dǎo)了電纜故障形成過程。為應(yīng)對(duì)以上情況，力爭在配電網(wǎng)日常運(yùn)維管理階段合理應(yīng)用性能高端的儀表，推行周密化的人工檢修計(jì)劃，密切監(jiān)測電纜現(xiàn)實(shí)運(yùn)行負(fù)荷量，測量電纜線路溫度，若發(fā)現(xiàn)電纜溫度或負(fù)荷超出限定范圍則一定要及時(shí)組織人力予以勘察、檢測，針對(duì)性實(shí)施相關(guān)維護(hù)措施，將對(duì)線路完整性造成的損傷降至最低水平。

2.3基于注入信號(hào)的選線方法

S注入法。使用對(duì)電壓互感器的二次側(cè)注入電子信號(hào)并且在每一條出線的終端接收裝備里注入此電子信號(hào)，此電子信號(hào)能測到問題信號(hào)，正常線路不會(huì)接受到這類信號(hào)，雖然這種做法操作簡單，不過容易受到諧波影響，準(zhǔn)確性很低。注入變頻信號(hào)法。使用故障后的位移電壓將向消弧線圈的電壓互感設(shè)備器注入信號(hào)，并產(chǎn)生可變頻率的恒流電子信號(hào)，可以測出每一線路的零序電子信號(hào)的功角、阻尼率，如果線路指標(biāo)高于整定數(shù)值時(shí)則會(huì)認(rèn)為此線路是問題線路。不過出現(xiàn)接地電阻很低的時(shí)侯，也會(huì)出現(xiàn)一定的檢測錯(cuò)誤幾率。殘留增量法。使用零序電流里面的變化量作為判斷的依據(jù)，根據(jù)變換管理系統(tǒng)里的消弧線圈的阻尼，并準(zhǔn)確測量出每一線路的零序電流變化數(shù)值，問題線路的變化會(huì)高于安全線路的變化。雖然此類做法靈敏度高、也能在諧振接地管理系統(tǒng)里面使用，但需要前提條件，就是消弧線圈必需存在自動(dòng)調(diào)節(jié)這個(gè)功能。

2.4確定10kV配電網(wǎng)的維護(hù)保養(yǎng)方案

維護(hù)保養(yǎng)如下：第一，對(duì)于電網(wǎng)維護(hù)人員，應(yīng)該按照10kV配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，定期清潔瓷套管及絕緣子;第二，10kV配電網(wǎng)安裝中，需要保證各個(gè)器件連接的可靠性，主要是為了避免不同金屬之間配合不合理的問題，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性;第三，10kV配電網(wǎng)維護(hù)人員，需要定期檢查開關(guān)的分接狀態(tài)，避免電路設(shè)備故障問題的出現(xiàn);第四，在10kV配電網(wǎng)維護(hù)及保養(yǎng)中，需要定期檢查避雷接地設(shè)備的狀態(tài)，定期檢查避雷器的絕緣電阻以及電導(dǎo)電流，使10kV配電網(wǎng)可靠接地，避免引線短路問題的發(fā)生。在防雷接地保護(hù)方案構(gòu)建中，電網(wǎng)維護(hù)人員需要根據(jù)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，確定科學(xué)化的防雷工程施工方案，強(qiáng)調(diào)各項(xiàng)防護(hù)措施的科學(xué)性，同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的安全及維護(hù)，避免10kV配電網(wǎng)接地故障問題的出現(xiàn);第五，10kV配電網(wǎng)的故障診斷及維護(hù)中，定期進(jìn)行設(shè)備在線監(jiān)測及遠(yuǎn)程監(jiān)控，增強(qiáng)配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

結(jié)語

通過對(duì)某供電公司配電網(wǎng)的故障情況、原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分別從技術(shù)、管理方面提出配電網(wǎng)故障防范措施，供配電網(wǎng)相關(guān)工作人員參考。

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