配電網山區線路智能斷路器故障分析

云南電網有限責任公司普洱景東供電局 郭明華

隨著智能電網的興起，對高壓斷路器的智能化和可靠性的要求也越來越高，而山區的線路環境具有一定的特殊性，需要相關工作人員在設置高壓斷路器的時候，按照當地的特殊的環境特點和位置特點來采取一定的特殊方法來處理山區地區的配電網線路斷路器，確保山區地區的配電網線路斷路器在發生故障的時候可以被有效處理，進一步提高山區配電網運行過程中的可靠性和穩定性。

本文分析了山區配電線路的特點及斷路器分類，并且從智能斷路器拒動故障及其產生的原因、絕緣故障及其產生的原因、誤動故障及其產生的原因、其他故障及其產生的原因四個方面分析了山區線路智能斷路器出現故障的基本原因，最后分析了解決配電網系統中智能斷路器問題的方法。希望能夠通過本文的分析為工作人員提供參考。

1 山區配電線路的特點及斷路器分類

1.1 山區配電線路特點

本文在研究的時候主要針對山區配電線路本身的特點和其經常產生的配電線路故障問題。由于山區環境本身具有一定的特殊性，在出現了故障的時候處理難度和應對難度也較大，所以需要相關工作人員對事故的高發區和事故的多發原因進行分析和考慮，并且按照分析以及考慮的效果來做好后續的智能斷路器故障處理工作。在山區，其配電網的結構基本上具有較高的復雜性，并且分支較多而且線路較短，所以山區配電網的故障本身一般以長距離傳輸線路的故障信號特點為主。

維修人員在針對山區配電線路問題處理的過程當中，需要從山區本身的特性來進行考慮，并且需要在開展處理工作之前先了解電網小電流接地系統發生故障的具體原因，以及相關故障的具體特點，需要電網運維以及檢修工作人員針對具體情況具體考慮。

1.2 山區常見的配網斷路器分類

配網斷路器是一種能夠根據配網線路運行狀態變化而切換線路運行方式的開關設備，一般使用的較為常見的配網斷路器有兩種類型，即10kV 真空斷路器和10kV 智能斷路器。10kV 真空斷路器的滅弧能力較強，相對使用環境及成本較低，所以目前普遍使用，是一種非常值得推廣的斷路器，但不具備遠程操控及遙測、遙信功能，故在運行方式改變時需人工進行現場操作。

10kV 配網智能斷路器是在真空斷路器的基礎上，通過與電壓互感器、FTU 控制箱、無線通信網管及主站組合的方式，通過采集配電網線路電壓、電流，經過保護模塊及無線傳輸后，能進行故障分合閘、智能告警、遠程操作及自愈線路智能投入，能較好的進行電網故障隔離及非故障區段線路供電，并且能夠實現現場線路的故障電流、電壓的采集及智能預警，其安全性能較好，節省人工操作及故障研判時間，可大幅度提高供電可靠性，但是由于智能斷路器的安裝及運維成本較高，目前大面積推廣使用的片區較少。

1.3 配置智能斷路器的目的

設置智能斷路器的最終目的就是維護配電網系統安全運行，降低配電網系統發生安全事故的概率，以此來保護當地居民用電安全。當配電網受到天氣因素或人為因素影響而出現電力設備及線路無法運營的情況時，可以利用該設備及系統來對故障位置實現精準定位，并且向電網維護的專業人員進行告警。運維搶修人員在收到告警之后可以及時趕往現場開展故障維修故障，恢復配電網系統正常運行。對于山區這種較為特殊的環境系統而言，智能斷路器的存在，能夠起到保護配電網系統安全和大幅提升供電可靠性的重要作用。

2 分析山區線路智能斷路器出現故障的基本原因

2.1 拒動故障及其產生的原因

拒動故障主要包括拒分故障和拒合故障兩個部分，而引起拒動故障的主要原因是操作機構的問題，其中，操作機構容易發生的問題有傳動部位變形和液壓機構的零件受損等，最為常見的一種故障原因是來自機械本身的卡澀問題。而該問題發生的原因，主要由于在安裝的過程中相關工作人員的操作水平不規范、或者操作效率不達標準，進而導致產品本身出現不合格的問題，進一步影響到該產品本身的使用效率和使用的效果。并且在施工的過程中，由于工作人員操作不當的問題也會導致系統出現受潮的情況或者二次接線失敗問題，進一步對斷路器的實際使用效果產生干擾，導致山區的斷路器在實際使用的過程中出現拒動故障，進一步出現影響范圍較大并且影響效果較嚴重的機械故障。

2.2 絕緣故障及其產生的原因

智能斷路器本身會在使用的過程中因設備老化出現絕緣故障，絕緣故障問題在一般情況下可以分為兩個部分，即外部的絕緣問題和內部的絕緣問題。從外部絕緣問題的方向進行分析，可以看出一部分智能斷路器瓷套外絕緣泄露比距不符合實際規定的標準，導致在使用的過程中出現絕緣故障問題，而對內絕緣故障的高發區進行分析，可以看出由于制造的過程中和裝配的過程中有產品質量的影響，對其使用效率以及效果造成干擾，導致內部絕緣層發生老化的問題，進一步影響其使用效率以及使用的效果[1]。而對智能斷路器的常見問題進行分析，可以看出問題的高發原因基本上是由于斷路器本身老化和潮濕的問題所導致的，需要檢修人員定期對其檢查及密封處理，以保障使用效果。

2.3 誤動故障及其產生的原因

誤動故障也主要分為兩個方面，一方面是繼電保護信號的錯誤或者二次回路接線錯誤所導致的，該錯誤在發生的時候會導致操作機構出現失靈的現象、繼而導致出現誤動操作，使操作系統的實用效果受到干擾。而在使用中，如果當地的天氣狀況長期處于陰天或者強降水等天氣，繼電保護裝置內部受潮，導致其后續的使用效率和使用效果受到影響，該問題會導致繼電保護線路內部的接線端子排受潮，導致該端口的絕緣性能出現降低的問題，進一步導致合閘和分閘回路的端子間受到影響而出現放電性短路的問題，當工作人員使用的時候就會導致繼電保護器出現誤動故障，對繼電保護器的實際使用效果造成很大的干擾，導致山區地帶出現安全隱患，降低其使用的效率和效果。

2.4 其他故障及其產生的原因

能夠引起山區智能斷路器出現故障的原因除了上文中所述的三種外，仍然會由于FTU 裝置內保護模塊及無線通信網管失效、開斷和關合故障、載流故障和外力等其他因素而產生故障，需要相關工作人員在遇到故障的時候根據具體問題具體分析。

首先分析FTU 保護主板模塊及無線通信網管燒毀失效，該故障是設備主板模塊在長時間使用后，內部電感原件發熱、絕緣老化，因產品質量問題導致燒毀，進而影響斷路器保護動作及遠程遙控、遙測、遙信功能；開斷和關合故障主要是由于提升桿脫落等原因所造成的，這一故障較為罕見；載流故障的原因主要是由于斷路器進出線接頭處出現了接觸不良的問題，進一步影響到了整個開關系統的使用效率以及使用效果，該問題的產生會導致觸頭出現不正常高溫的情況，如果該故障在發生之后沒有在短時間內得到合理處置，就會導致故障情況進一步升級，甚至演化為絕緣故障，導致該智能斷路器的實際使用效果大打折扣；外力故障的原因多種多樣，當斷路器本身由于客觀原因受到損害時就會出現斷路故障。

3 解決智能斷路器故障問題的方法

3.1 智能斷路器安裝技術

在進行斷路器本體安裝的時候，首先需要保障的是預埋螺栓的正確性，使預埋螺栓的位置能夠和設計圖紙上的要求相匹配，在進行斷路器選擇時需要參照安裝場所中的實際情況，逐一進行安裝；其次是一二次設備安裝完畢后要進行詳細的檢查，在進行FTU 二次檢查工作時，要把檢查回路連線作為工作重點，確保各二次設備元件間接線都是相對正確的，并在安裝工作結束之后進行調試。除了確保斷路器本體的安裝流程是正確的之外，還需要保障隔離開關的安裝技術是正確的。在安裝隔離開關的時候需要參照其技術要求來完成安裝任務，使三刀閘的位置能夠處于同一水平面上，一旦出現偏差需要及時進行調整[3]。

3.2 加強驗收把關

對于智能斷路器來說，為了能夠更進一步地保障使用效果，就需要在驗收的時候加強檢查力度和驗收力度，從而在驗收的時期就提前發現安裝不合理或者不符合山區環境特點的問題，并且采取相關措施來進行處理。

工作人員在進行驗收工作的時候需要選擇有效的方法，并且對于運行過程中可能產生的風險情況要進行嚴格管控，從源頭上杜絕智能斷路器出現故障的可能性[4]。特別是在完成二次FTU 終端安裝之后，要由專業檢修人員進行詳細驗收，由于FTU 終端箱內包含保護裝置模塊、無線通信網管、電源模塊、防雷模塊等，內部二次接線較為復雜，并且不同模塊的損壞會對智能斷路器實際運用產生不同程度上的干擾，所以在針對FTU 終端驗收監測的時候一定要細心驗收，針對如端子排和網口等進行詳細檢查。

一般情況下驗收完成后，需要工作人員與主站端進行遙測、遙信、遙控及定值校核。完成所有點位的校核后，就可以開展現場調試操作，確保智能斷路器實際能投入正常的使用。并且配網管理人員也需要在這個過程中做好管理工作，并且不斷完善自身的管理機制，提高管理能力。由于山區環境本身就具有較高的復雜性，一旦線路出現使用故障就會導致較高的維修難度，所以一定要在出現故障之前通過有效的前期驗收來保障設備本身的使用效果，降低后期的維護需求。

3.3 日常進行專業巡視

在智能斷路器投入使用后，需要定期由專業運維人員開展專業巡視，對照智能斷路器專業化巡視標準，于現場測溫、測量、操作等方式對智能斷路器一二次設備進行運行狀態判定，針對判定出現的缺陷及隱患，根據隱患缺陷等級做好過程把關，及時進行消除。

一般來說，如果智能斷路器在巡視過程中只是出現不嚴重的故障、可以穩定地投入使用，那么就可以暫時不維修而對其進行監控，適當延長維修的周期；而如果出現影響正常分合閘、保護及通信實效的情況下，需列入緊急缺陷進行處置，快速恢復智能斷路器運行功能，避免因設備缺陷導致的大面積停電事件。

3.4 提升安全意識，加強檢查力度和驗收力度

在配電網系統中，還有一種常見的故障是運維人員的操作失誤引起的。這些安全問題會對配電網系統本身帶來十分大的影響。所以為了能夠進一步提高相關工作人員的安全意識，在提高配網系統維修效率的同時降低人為失誤產生的概率，需要對電網設備管理人員和設備維修人員進行定期培訓，使相關工作人員能夠在培訓中掌握智能斷路器維修的專業技術，同時加強自身的安全意識。并且由于山區的環境本身就具有一定的復雜性，需要進一步地加強配網運維人員的安全意識，工作人員在進行設備維護和設備檢修的過程中需要時刻牢記安全生產的核心和原則，同時為了能夠進一步保障電力生產工作的質量，需要利用其文化宣傳的作用，在施工現場設置專門的安全標語，從而起到對工作人員的提醒作用。同時要加強檢查力度和驗收力度。

4 結語

綜上所述，由于山區配電線路本身的特殊性，智能斷路器會由于老化或者其他的原因而導致發生使用故障，所以在前期投入運行前要加強驗收調試，在日常運行維護中要專業的對山區配網智能斷路器作出有效維護，保障山區配網智能斷路器工作的穩定性和合理性。在遇到智能斷路器問題的時候也可以及時按照本文中所提出的檢測方法來對故障進行處理和解決。