電力配電線路故障及運行維護分析

徐嘉欣 張勁峰

（國網江蘇省電力有限公司儀征市供電分公司）

電力企業在近年來的發展中不斷調整并優化工作內容，極力延長配電線路的使用壽命，盡可能滿足社會用電需求的同時，降低企業成本。隨著電網規模的擴大，配電線路也更加復雜、多變，增加了故障發生的可能性，影響電力系統正常穩定運行。因此，應當對線路故障深入研究，提出更為可靠的運行維護措施。

一、電力系統配電線路故障維護的重要性

在電力系統運行過程中，配電線路最為基礎，且關系到設備運行的穩定性。隨著經濟水平的不斷提升，傳統電力配電線路的運行已經無法滿足用戶用電需求，現行智能化電氣系統的運行，提高了電力系統的穩定性，但由于高負載、大容量的用電現狀，一旦出現故障，將使得社會運行出現癱瘓狀態，倘若故障排除檢修不及時，不僅會造成重大傷亡事故，更會造成巨大的經濟損失。因此，要通過科學化的手段，及時發現配電線路的隱患，排除故障，以保證社會正常運轉，確保用戶用電的穩定性與持續性。定期對配電線路進行維護，掌握線路的故障情況，減少與沿線存在的安全隱患，力求提高供電可靠性，減少配電線路出現故障的概率，減少事故發生，為人民生命及財產安全保駕護航。

二、常見電力配電線路故障原因

（一）自然因素

配電線路出現故障的主要原因在于自然因素，常見氣象影響要素包括大風、覆冰、霜、積雪、冰層、最低氣溫和最高氣溫等。大多數配電線路的運行環境處于室外，自然環境對其產生較大的影響。配電線路的外皮材質多為橡膠，日照、風吹以及霜凍等自然現象，對材質將造成一定的損壞，繼而出現漏電、損壞、老化等問題，出現各種故障。電線材料多為金屬材質，會產生熱脹冷縮的現象，影響電力輸送的均勻性。而大風等惡劣天氣也會使得線路局部拉力明顯增強，如電線桿傾斜，電線搖曳，甚至出現線路斷開等問題。尤其在高寒地區、大風地區、多雨地區、高原地區、高山地區等惡劣區域內，配電線路在復雜的地質條件下遭受的自然因素影響更為強烈。如山區將受到滑坡、泥石流等地質災害的影響，如梅雨季節對線路材質造成的損傷等。為減少極端大風天氣對配電線造成的影響，可采取外力條件，提升導線的抗振動能力。如在導線上安裝防震裝置，用來吸收或減弱外力導致的振動能量，如加裝防振錘，阻尼線等。或可以提高導線的耐振性能，如在線夾處導線加裝護線條或打背線，改善線夾耐振性能等。

除此以外，極端自然天氣如雷電對配電線路的零部件也會造成影響，當零部件遭受雷擊時，所發生的連鎖反應致使更多零部件受到損壞，在短時間內無法修復。在大風天氣條件下，線路被樹枝、碎石等硬物損傷，致使配電線斷裂。

總體而言，自然因素中對配電線路影響較大的為雷電，據電力部門的統計與匯總，在所有因自然因素導致的故障中，30%以上為雷電，20%左右為降雨，20%左右為大風。故而雷電影響首當其沖。

（二）人為因素

常見的人為因素主要包括人為主動破壞與檢修不到位兩種情況。其一，主動破壞主要表現在為經濟利益故意破壞線路，偷竊配電線路中價格較為昂貴的零部件。隨著社會治安條件的提升，人民生活水平的提升，當前因經濟利益故意損壞配電線路的行為有所減少。但仍舊出現偷電等行為，致使配電線路在電力輸送過程超負荷運轉，以至出現短路、斷路，無法正常穩定運行。其二，配電線路的檢修工作不達標。在日常維護工作中，配電維護人員未按照標準進行維修，致使線路長期在線路老化、絕緣損壞等情況下運行。還有運維人員專業技能水平低等情況也會影響配電線路維護工作質量。如責任心較低，專業能力不足，無法及時發現線路存在的安全隱患，老化線路無法及時察覺等。因此，運維人員的專業程度也會間接影響線路的穩定安全運行，產生故障。

（三）線路自身因素

我國以往傳統配電線路的質量有待提升，采用的耐熱性與承壓能力較低的配電線路。受到地域遼闊等客觀因素的影響，無法在短時間內更換全國的配電線路，而用電需求的增加給輸電線路造成較大壓力。或是配電線路安裝時分支過多，線路過長，接頭處連接設備長時間未更新而出現老化情況等。故配電線路自身質量問題也是故障產生的原因之一。

三、電力配電線路運行維護方法

（一）定期檢修與維護

配電線路對供電系統的供電效果、效率等方面的影響較大，處于核心地位，必要環節。在日常工作中，需要加強對配電線路的檢修與維護工作質量與頻率，以免其產生故障影響社會生產與人們生活。要結合“預防為主，防治結合”的基本原則，并全面貫徹落實到具體工作中。其中，日常檢修與定期檢修相結合，從檢修工作中發現線路的故障并追根溯源，了解故障的具體原因，從根源入手加以解決，杜絕后患。根據以往工作記錄，對不同段落的配電線路制定檢修計劃與檢修重點，并做出檢修的具體內容，根據計劃開展相關工作。要做到不落下一絲一毫，不放棄任何一段。此外，應當引進較為先進的檢修技術，盡量避免停電檢修對人們生活與社會運行造成影響。最終確保所有線路均能夠正常運行，為其日后穩定運行奠定良好基礎。

（二）強化日常巡視

安全巡視工作是維護工作的重要途徑，主要目的是為配電線路的運行提供安全穩定的環境，減少突發狀況。相關工作人員在日常安全巡視工作中要具備敏銳的眼睛，及時察覺線路運行中存在的故障，并及時上報給維修部門，或按照相關標準采取對應措施，以保證線路的正常運行。配電線路的維護工作要以實際情況為主臨時調整。在固定安全巡視以外，可根據當地實際情況適當增加臨時的安全巡視工作。在突降大雪的環境下，可增加安全巡查頻率，重點關注配電線路上是否形成覆冰，線路是否被大雪覆蓋，周圍大樹對線路造成的影響等。因此在日常工作中，尤其在極寒的北方區域應當關注天氣預報，預防極端惡劣天氣對配電線路造成的影響。在必要條件下應當增設安全巡視小組或其他工作人員，對所有存在安全隱患的地區提升巡視頻率與細致程度，隨身攜帶維修工具，一旦發現安全隱患應當及時給予對策，以免出現故障。

除此以外，在雷暴等極端惡劣自然環境下，山區、林區等易發生雷擊火災，雷擊災害，嚴重影響配電線路的安全。在日常巡視工作中，應當避免上述問題，關注氣象條件的變化，掌握天氣情況。更應當根據以往經驗，編制天氣災害應急預案，了解不同階段天氣變化情況，以防患于未然。

（三）雷擊預防

在所有自然災害中，雷電對配電線路產生的影響最為惡劣也最為常見，因此應當對雷擊所產生的故障進行分析，以強化故障檢修與排查的能力。要結合以往雷擊故障發現線路運行中的安全隱患，并對此制定出合理的應對方案，以減少雷擊故障的產生。

所謂雷擊，于配電線路故障而言是一種無法提前預防的自然災害，且對配電線路的影響較大。在具體維護過程中，首先應當關注配電線路的運行環境，并制定雷擊預防預案，做好應對雷擊的準備工作。其次，要在配電線路中安裝避雷針，從其自身角度出發增強防雷擊能力，減少故障的產生。如圖1所示為常見的防雷示意圖，如圖2 所示常見避雷針。

安裝避雷針可預防雷擊對配電線路產生的影響，較為簡便，且能夠在一定程度上增強線路的電阻，給配電線路對抗雷擊電流提供一定基礎。而避雷針還能夠主動釋放雷擊給配電線路帶來的電流，減少配電線路發生短路、斷路等故障，減少電流對塔桿的影響。

除此以外，耦合法也能夠對抗雷擊帶來的影響，對配電線路起到保護作用。可避免雷擊對絕緣子產生的影響，起到保護導線的作用。而中性點不接地的方式，也是當前較為常見的防雷擊故障方法，可有效減少雷擊電流對電路產生的影響，以免發生單相接地的問題，避免開關出現短路。

（四）提升線路質量

自然災害雖能夠通過一定方式方法防患于未然，但應當從線路自身角度出發，提升配電線路抵抗自然災害的能力。按照安裝工序確保水泥桿與地網相連接，并在適當位置增設相關輔助設施，以增強塔桿的穩定性，避免其遭受雷擊。同時，針對已經出現問題的塔桿，如搖晃、地面開裂等，應當采取相應對策，如加固塔桿，更換零部件等。對于偏遠地區，若當前仍舊使用木質塔桿，應當及時更換水泥材質；定期檢查線路是否存在隱患，并采取相應措施。

四、故障排除策略

（一）合理選擇故障檢修方法

配電線路故障排除過程中，應當根據具體問題選擇合適的方法與對策，做到應檢盡檢。其中，最為常見且簡便的故障排除方法包括狀態檢驗法、電子檢驗法、工具檢驗法等。其中，狀態檢驗的方法較受到工作人員的青睞，針對不同的配電線路分別進行檢驗與排除故障。采用該種方法能夠較快發現故障點，以及故障類型，給予相應措施。而電子檢驗法在目前來看，是相對科學與先進的檢驗策略。在明確故障點后可較快查明故障出現的原因以及其類型。

除此以外，故障電壓、電流增幅、高頻檢驗、考爾曼濾波等檢驗方法也逐漸被廣泛運用。當檢驗過程中，三相電壓與電流并未出現故障時，且已經掌握故障狀態下的實際振幅情況，可使用電流增幅法進行故障檢修。該種方法較常運用到低阻故障中，雖然操作相對較為簡便，但不適合高阻故障類型中。而高低頻信息檢驗法在故障排除中，可通過其頻次的變化了解故障點，繼而排除故障。卡爾曼濾波技術與模式識別法相對而言具有一定技術含量，但主要針對高阻故障，通過電流的變化了解故障點，如電流電壓信號，弧光等信息。

（二）提升故障排除程序科學性

故障排除流程要具備一定科學性，才能夠有效排除配電線路故障效率與質量，以保證配電線路的穩定安全運行。要強化線路檢驗科學性，將重點落實在故障類型及原因分析方面。結合配電線路區域電力運行實際情況，以及以往經驗，針對經常發生故障的區域著重檢修，強化巡查。同時，有針對性地進行故障排查，縮短故障維修時間，提升維修效率。更應當從理論與實踐兩方面加強論證，深入研究故障根本原因，提出科學合理的方案，以免故障檢修不徹底，為后續運行埋下安全隱患。

除此以外，為保證故障排除的科學性，還應當開展狀態運維工作。配電線路運行維護工作主要以監測為主，且表現出良好的故障排除效果。可以通過計算機設備與電子終端設備等隨時了解配電線路運行情況，借助高端設備可快速掌握故障區域，繼而給出合理的解決對策，實現了高效、快速。應當提升運維工作科學性，提升檢驗設備使用效率，發揮設備最大科學價值，以全面掌握電力系統運行的基本情況。運維人員應當憑借自身豐富的實踐經驗，了解電力設備常見故障及存在的安全隱患，在用電高峰期隨時掌握線路運行情況，并做好監測工作。在用電低谷期，排查安全隱患，并針對出現的問題或故障給予解決對策，有效處理。隨著科學技術的進步與提升，工作人員也應當引入全新檢修技術與理論知識，將理論知識運用于實踐過程中，確保故障檢修工作有效、高效、快速、全面。

（三）引入新科技

配電線路故障排除工作應當與時俱進，不斷引入先進科技與新技術，以簡化故障排除流程，提升故障檢修效率，簡化二次回路檢修流程，確保電力檢修過程中電力裝備仍舊能夠穩定運行。提升電力系統的管理力度，采取實時監測的方式收集線路運行數據，再利用數據的分析確定故障點，以提高故障排查準確率，簡化排查流程，提升檢修方式的準確性。

在電網建設過程中，所引入的新科技，新技術要具備優化輸配電線路供電穩定性的作用，可保護機電裝備，可強化線路故障排除與檢修能力。如采用線路自動化控制裝置，利用計算機的智能性提升線路檢修自動化能力。在實際操作中，應當根據線路的實際運行情況，以及當地供電系統的情況，在原有自動化配電系統基礎上引入合適新科技，強化遠程控制之作用。如圖3 所示的自動化控制系統。

配電自動化控制系統能夠對線路運行情況自動監測與監測，當線路運行出現異常時可自動確定故障位置，并進行診斷，當自我修復無法實現時可給出警報，提醒運維人員及時對故障點進行檢修，提示故障點的位置，給出合適的解決方法。有效減少運維人員檢修時間，提升故障維修效率。利用全自動化控制系統能夠從運行數據中了解潛在故障，確保線路運行的穩定性。

五、結論

綜上所述，社會對電力的需求逐年提升，電力系統的穩定運行，關乎社會運行的穩定，人民日常生活的安穩，人民生命財產的安全。其中，要重點關注配電線路故障的排查與檢修，做好日常維護工作，引進先進技術，加強應對極端惡劣自然災害之能力，全方位，更好地將線路故障扼殺在搖籃中，以提升線路運行的穩定性與安全性。