10kV配電線路故障原因分析及運行維護、檢修技術分析

劉純

國網江蘇省電力有限公司睢寧縣供電分公司 江蘇 徐州 221200

引言

目前，10kV配電線路是我國最為主要的線路，10kV配電線路在輸電的過程中依舊會出現各種各樣的問題，而且每一種故障的原因都會有所不同，只有根據相應的自動化設計進行自動化檢查，才能解決故障問題。若是人為檢查，費時費力，嚴重的還會導致檢修人員的生命安全受到影響，同時，也會致使長時間停電的狀況發生，最終對人們的日常生活帶來嚴重的影響。

1 10kV配電線路的特點及意義

人們供電需求的增加，配電線路中所需供電量也會隨之增加，從而導致電力系統的快速發展。如今，10kV配電線路在我國已經形成了較大范圍的普遍使用率，也致使10kV配電線路出現線路長、覆蓋面大等特點。若是在供電的過程中出現漏電和線路故障等問題，不僅會影響居民的正常用電，嚴重了還會影響居民的人身安全，所以科學合理的對10kV配電線路進行設計非常重要。為了避免故障的發生，在實施線路工程時，10kV配電線路所用的架設桿塔在不斷地根據地理，在其高度和寬度上進行改造。也要選擇適合的電力設備，使10kV配電線路在高壓運行時，保持穩定的同時具有安全性，最終使得整個電力系統運行順暢。

2 配電線路運行中常見的故障及原因

2.1 短路故障及原因

短路故障是配電線路運行中發生率最高的故障，引發短路故障的原因，主要體現在以下幾個方面：第一，自然因素。輸電線路多為架空線路，需要穿越山林、空曠地區，極易受到自然因素的影響，如：雷電、狂風、暴雨、暴雪等，容易導致配電線路發生斷裂、絕緣被擊穿等問題，從而發生短路故障。第二，鳥害。很多鳥類喜歡停留在配電線路上休憩，或者將巢穴健配電線路比較密集的區域，容易發生配電線路的相間短路故障，從而引起跳閘斷電故障。第三，人力破壞。人類在活動中也會對配電線路造成較大破壞，比如：車輛在行駛過程中碰撞到電線桿，或者刮斷配電線路，都會引起短路故障[1]。

2.2 接地故障

防雷設備接地主要是將電力設備所積累的電力負荷導入地面，桿塔接地具有簡化線路連接的作用，其效能是作用于金屬外殼的導電回路；中性接地確保系統電壓正常運行，降低外界因素對其的干擾。保護接地是指當設備的金屬外殼與其他物體發生接觸時，將其主動接地，防止間接觸電事故發生。兩種接地方法都能夠避免電力安全事故，在保護配電線路方面有著很大的優勢。但在實際運行工作中，由于存在設備遭受破壞等一些問題，容易引發過電流、過電壓等配電線路運行故障。

2.3 跳閘故障

配電線路運行中一旦發生跳閘故障，就會造成大面積停電，影響人民的生活和生產。引發跳閘故障的主要原因是配電線路中發生了低壓線路短路故障，或者過流保護定值不合理問題，在配電線路負荷突然增大的情況下，用電負荷的增長需求沒有得到有效滿足，從而引起配電線路頻繁跳閘。如10kV配電線路發生了永久性的短路時，會產生交大電流流過故障點，以及和變電站連接的回路上。這樣變電站繼電保護裝置則會把保護裝置啟動而造成了跳閘發生。在發生這種短路時需要同時滿足以下幾個條件，即是要在正常運行30s，且運行時超出100A突變的電流產生，且電大電流持續時間＜10s，并在10s后線路處在停電的狀態。

2.4 線路超負荷故障

導線是電流傳輸的中介，導線的走向即是電流的走向。導線在電流傳輸中的功能如紐帶、橋梁，其重要性不言而喻。導線作為一種導體，具有一定的電流承載量。在導線運行過程中，如若所傳輸的電流量過大，線路長期處在超負荷運行的狀況下，勢必會加大配電線路供電壓力。當這種壓力超過了線路自身所能承受的范圍后，就會造成線路癱瘓，引發電力故障。一般情況下，線路超負荷故障經常發生在所選用的導線與電流不相符的供電區域之外，還容易發生在線徑細小的配電線路上。

3 10kV配電線路檢修技術

3.1 完善10kV配電運維檢修制度

為了保障配電線路能夠安全穩定的運行，最大程度上降低運維風險，要進一步完善管理體系，對于運維管理過程中可能存在的相關問題，應當及時發現，并及早解決。要不斷提升工作人員的職業道德和素養，并保障其能夠嚴格按照規定要求進行操作。針對實際情況，完善相應的績效考核機制，激勵工作人員，做到獎懲分明。配電線路的維護工作一定要落實到個人，避免相互推諉的情況，不斷提升管理工作效率和質量。

3.2 加強定期檢修

定期檢修是目前配電線路運行維護中常用的方法，但隨著配電線路自動化、智能化、智慧化的發展，定期檢修存在的弊端愈發突出，如若不能及時發現和解決配電線路中存在的問題，必然會影響故障檢修的時效性。但此種檢修方式也有一定的可取之處，通過合理科學的安排檢修周期、編制檢修內容和方法，可及時掌握和了解配電線路的運行情況，及時處理，以保證配電線路運行的安全性和可靠性[2]。

3.3 強化輸配電線路危險點的檢修

在檢修輸配電線路的時候，電力企業首先需要制定相應的檢修方案。在檢修的過程當中需要注意以下幾個方面：首先電力企業需要確定需要檢修的線路和檢修技術以及改造技術，檢修人員在日常工作當中也需要定期到現場進行檢查，了解輸配電線路當中出現了哪些問題，再進行研究和分析并制定相應的改造方案。第二點，檢修技術，在制定方案的同時也需要確定好檢修技術，然后檢修人員在把方案移交給相關負責人。在檢修的過程當中，每一條線路都需要設立專門的檢修點。

3.4 配電線路的狀態檢測

首先，做好電器檢測工作，一是檢測絕緣子運行狀態，包括性能不達標的絕緣子。根據合成絕緣子周圍形成的電磁場，沿著絕緣子軸的分布情況確定配電線路內部是否存在缺陷問題，或者電力設備的內部絕緣狀態是否發生了劣質變化等，通過電流的測定確定絕緣子的絕緣性能。二是絕緣子污穢檢測，包括光纖絕緣子污穢狀態檢測、動態絕緣子表面泄漏電流自動檢測系統以及等值附鹽密度自動檢測系統等。三是雷擊檢測，在10kV配電線路安裝自動循跡系統，以迅速準確的定位發生雷擊故障點，并找出雷擊燒毀的導線，幫助工作人員及時制定可行的應對措施，并為檢修計劃的制定提供依據。四是10kV線路接地系統狀態檢測，主要利用定時巡回檢測系統以及接地裝置測量系統完成。

其次，做好環境的檢測工作，利用專門的檢測系統完成區域環境對線路影響的檢測，包括線路導線、絕緣子、電磁干擾特性以及地面靜電感應場強的檢測等方面。同時，還應檢測大氣環境對10kV線路的影響，包括配電線路覆冰情況、氣相條件、粉塵煙霧等方面。除此之外，還應完成配電線路絕緣性能檢測，包括污情監測、環境監測、雷電監測等方面，而其余的電氣機械量通過巡邏離線系統完成監測。

再次，做好機械力學檢測，檢測10kV配電線路的機械性能與運行狀態，判定線路的機械強度、磨損量以及腐蝕情況等。同時，還應檢測配電線路的導線情況，包括磨損、振動以及舞動等方面。除此之外，還應檢測桿塔情況，包括桿塔材料的腐蝕情況以及螺栓的松動情況等。

最后，做好發熱檢測，將T溫蠟片粘貼至配電線路設備接頭處，合理檢測設備連接器的運行溫度。同時，還應利用紅外熱像檢測儀器等設備對10kV配電線路的線夾、引流板以及直線壓接管等設備進行溫度檢測[3]。

4 10kV配電線路運行維護措施

4.1 強化制度管理，確保線路安全

①設備管理。線路維護實踐中必須全面記錄各種設備缺陷，及時上報記錄信息，促進維護決策。尤其在缺陷明顯前提下必須盡可能縮短處理用時，確保能將設備缺陷的影響控制在最小范圍。正常檢修方案應列入各種一般設備，定期維護。②值班管理。交接班制度必須嚴格執行，必須按既設的值班內容、交接時間、交接程序和交接方式等完成交接班，這是準確及時了解掌握線路運行情況、故障及其處理狀態的前提。③運行維護。安全第一，預防為主，這是配電網線路維護業務的基本原則，檢修、巡視、反事故措施必須嚴格落實。④基建管理。運行單位必須參與基建項目的線路勘測、設計、驗收等，確保線路規劃與供電系統平穩運行需求相吻合。⑤運行分析與故障統計。強化線路運行分析，及時分析設備故障、事故原因等，提升分析管理能力，累積運行經驗。⑥技術檔案管理。應設置配電網與線路建設、運行技術專檔，確保有據可查，促進線路建設、檢修、維護等工作機制完善，設備檢修、替換或更新時應同步完成檔案資料更新，確保設備與資料統一[4]。

4.2 積極完善10kV配電線路路網結構

在我國電力事業飛速發展的背景下，10kV配電線路逐步實現了自動化、智能化。傳統的路網結構已經無法滿足實際需求，需要進行全面優化處理，實行10kV配電線路雙供或者多供模式，形成標準規范的接線形式，保證10kV配電線路路網結構布局和當地社會經濟發展相匹配。此外，還要不斷提升10kV配電線路技術裝備水平，保證輸送功率滿足用電需求。加強智能分界負荷開關設備的應用力度，一旦用戶支線發生單項接地故障，智能分界負荷開關設可自動識別接地故障后直接分閘，責任用戶停電而相鄰的用戶不會發生停電，

4.3 排除自然環境導致的安全隱患

天氣是目前輸配電線路良好運行的干擾因素之一，包括暴雨、狂風、閃電等，會對輸配電線路造成直接或間接的破壞。為此要求加強對自然環境中相關因素的預處理，排除由于自然天氣導致的電氣故障。為此在輸配電線路設計中可以適當增加絕緣子和避雷針數量，減少電力線路直接遭受雷電沖擊的風險，避免對臨近線路產生不良影響，檢查電力線路的接地情況，確保其處于良好的運行狀態。加強與氣象部門之間的溝通，及時獲知可能出現的異常天氣狀況，及時采取應對措施，有效排除設備故障，減少自然天氣給輸配電線路安全運行帶來的不良影響。為排除自然環境導致的風險，可優化線路班組人員及其崗位配置。

4.4 全面提升10kV配電線路的防雷水平

10kV配電線路在運行中，發生雷擊故障是客觀存在的，很難從根本上得到有效解決，只能通過一系列科學有效的改進方法，來提升10kV配電線路的防雷水平，以降低雷擊故障發生的概率，減少雷擊故障造成的損失和影響。具體而言，可從以下兩個方面同時入手：

第一，全面提升10kV配電線路絕緣子的耐雷水平，主要是提升針式絕緣子的耐雷水平，選擇質量高、新能耗、工藝先進的針式絕緣子。懸式絕緣子則可以正常選擇，因為，懸式絕緣子自身就具有很高的耐雷水平，以降低10kV配電線路建設和運行成本。

第二，安裝高質量避雷器，在雷電頻發區域，雷擊故障多發的線路上，安裝高質量防雷金具，或者金屬氧化物避雷器。在10kV配電線路變壓器的高壓側和低壓側分別設置相應電壓等級的避雷器，以提升10kV配電線路防雷水平，降低雷擊故障發生的概率。

4.5 加強對于人為破壞的防范措施

由于部分電力工作人員在進行配電線路的安裝檢修過程中，可能會出現失誤和疏漏，造成配電線路的故障。因此需要對相關的技術人員進行故障問題的評估和分析，通過對配電線路各個環節故障進行有效的處理，從而幫助整個電力系統能夠在短時間內恢復正常的運行供電，對于人為因素造成的配電線路故障，應當追究其工作人員的責任，通過實行獎罰分明的管理制度，有效避免此類故障的再次發生。不僅如此，還需要對電力企業的技術人員進行定期的技術培訓，通過提升電力企業工作人員的綜合能力，從而降低人為事故造成的電力配電線路故障的發生概率，切實提高電力配電線路運行的有效性。

5 結束語

10kV配電線路是電力系統的核心組成部分，其自身的特殊性，決定了在運行中會受到很多因素的影響，而且多為不確定性因素，因此，發生故障的概率比較高，一旦發生故障就會造成大面積停電，從而影響居民的正常生活和生產，造成巨大的經濟損失，也不利于我國電力事業的持續發展。基于此開展的10kV配電線路常見故障及改進方法的研究就顯得尤為必要。