關(guān)于城市配電線路故障分析和預(yù)防措施的探討

宋海勇

連云港供電公司配電運檢中心，江蘇 連云港 222004

0 引言

隨著我國社會的不斷發(fā)展，人民生活質(zhì)量不斷提高，供電需求日益增加，近年來連云港供電公司供電量每年都保持著10%以上的增長，2010年更是達到了30%以上。這對城市配電網(wǎng)的安全可靠運行要求越來越高。目前10 kV配電線路占整體配電網(wǎng)絡(luò)的60%～80%，在生產(chǎn)及生活中發(fā)揮著重要的作用，但也經(jīng)常發(fā)生事故，且引起事故的原因多種多樣。不但給供電企業(yè)造成經(jīng)濟損失、影響廣大居民的正常生產(chǎn)和生活用電，而且在很大程度上影響了供電企業(yè)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。為了有效解決10 kV配電線路的故障頻發(fā)問題，應(yīng)該對已經(jīng)發(fā)生的事故進行分析，找出造成配電網(wǎng)故障的基本規(guī)律，并采取有效的防護措施。

1 配網(wǎng)常見故障類型

1）外力破壞造成的故障：l0kV線路延伸至城市各個角落，線路通道遠比輸電網(wǎng)復(fù)雜，交跨各類線路、道路、建筑物、構(gòu)筑物、堆積物等較多，極易引發(fā)線路故障的，具體以下幾個方面：

（1）城區(qū)大部分線路架設(shè)在公路邊，經(jīng)濟發(fā)展所帶來的交通繁忙以及少數(shù)駕駛員的違章駕駛，引起的車輛撞到電桿，造成倒桿、斷桿等事故發(fā)生，主要表現(xiàn)在重型車輛撞桿和帶有翻斗的車輛不收回斗臂行駛造成拉斷電桿等；

（2）城市建設(shè)步伐加快，舊城改造進程中，有大量的市政施工。在社會固定資產(chǎn)投資增幅明顯的背景下，所帶來的建設(shè)項目快速增長。而基建、市政項目施工時，盲目施工對配網(wǎng)造成破壞，主要表現(xiàn)在兩個方面：一是基面開挖傷及地下敷設(shè)電纜；二是施工機械、物料超高、超長碰觸帶電部位或破壞桿塔；

（3）城市規(guī)模日趨擴大，原來處于農(nóng)村空曠地帶中的配電線路正逐步被擴大的城市建筑物延伸包圍。雖然線路建設(shè)在先，但仍然出現(xiàn)部分違章建筑物，直接威脅了線路的安全運行；

（4）導(dǎo)線懸掛異物類?；閼c公司、酒店、賓館在一些重大活動慶典中，在電力線路附近施放含錫箔紙的“慶典禮炮”和彩帶，學(xué)校、社區(qū)、廣場附近放風(fēng)箏，城市生活垃圾中的漂浮塑料、市區(qū)周邊農(nóng)田用的塑料薄膜等物體，也對配網(wǎng)的安全運行造成了隱患；

（5）動物危害。如鼠、貓、蛇等動物爬到配電變壓器上造成相間短路，鳥同時從配電設(shè)備樁頭上起飛或降落時造成相間短路；

（6）盜竊引發(fā)的事故比例雖小，但危害程度極大。盜竊電力設(shè)施的犯罪分子沒有專業(yè)知識，往往貪圖蠅頭小利置電網(wǎng)安全而不顧，造成的剪斷導(dǎo)線、倒桿、倒塔等重大惡性事故危害非常大。更有甚者，會造成人身傷亡事故，帶來極壞的社會影響。

2）樹木造成的故障隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市綠化進入高速發(fā)展期，在帶來宜人環(huán)境的同時，對配電線路帶來安全影響。譬如，在供電企業(yè)組織人員清理樹障的過程中，部分單位、居民對清除樹障的重要性認識不足，不予配合，甚至拒絕、阻礙，漫天要價，使線路隱患不能夠及時清理，一遇刮風(fēng)下雨，極易造成導(dǎo)線對樹木放電或樹枝斷落后搭在線上造成短路，風(fēng)雨較大時，甚至?xí)l(fā)生整棵樹倒在線路上，壓迫或壓斷導(dǎo)線，引發(fā)線路事故。

3）雷擊造成的事故。近年，電力企業(yè)大量采用絕緣導(dǎo)線來解決通道安全和樹線矛盾問題，由于絕緣導(dǎo)線的特點，加上其沿涂地形多為空曠，附近少有高大建筑物，所以在每年的雷雨季中常遭雷擊，由此產(chǎn)生的事故是10kV架空線路最常見的。其現(xiàn)象有絕緣子擊穿或爆裂、斷線、避雷器爆裂、配變燒毀等

4）用戶產(chǎn)權(quán)設(shè)施造成的故障。用戶產(chǎn)權(quán)電力設(shè)施普遍存在管理不善、配電房防護措施不完善、電纜溝坍塌積水等問題。一部分多年的老型號電力設(shè)備依然運行，一方面，這些老型號的設(shè)備相對現(xiàn)行的運行要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏低；另一方面，這些運行已久的設(shè)備，其內(nèi)部絕緣老化嚴(yán)重，經(jīng)高溫或風(fēng)吹雨淋后易發(fā)生故障。因缺乏維護，內(nèi)部故障時，分界點的開關(guān)未跳閘或高壓保險未熔斷，甚至有的單位直接將高壓保險短接，造成越級跳柱上開關(guān)甚至變電站開關(guān)，而且發(fā)生故障后搶修困難、修復(fù)期長。部分客戶在銷戶時，為了節(jié)省拆除的費用或者為了躲避電費，就利用線路停電機會，直接將變壓器等設(shè)備拆除，而留下高壓T接線，懸掛在空中，帶來極大的安全隱患，在不符合帶電作業(yè)條件情況下，只能按事故處理程序停電處理。這些不負責(zé)任的做法，造成供電企業(yè)的經(jīng)濟損失姑且不論，更重要的是一點一點地損害供電企業(yè)的社會信譽。

5）配電設(shè)備方面的因素

（1）配電變壓器故障。由于配電變壓器本身故障或操作不當(dāng)引起弧光短路；

（2）絕緣子破裂，導(dǎo)致接地或絕緣子臟污導(dǎo)致閃絡(luò)、放電、絕緣電阻降低，跳線燒斷搭到鐵擔(dān)上；

（3）避雷器、跌落保險、柱上開關(guān)質(zhì)量較低或運行時間較長未能定期進行校驗或更換，擊穿后形成線路停電事故；

（4）老舊配電設(shè)備，因長期運行絕緣水平降低，易出故障。

6）電力電纜方面的因素

電力電纜長期在地表下運行，環(huán)境相對安全，但也有兩方面的隱患。一是電纜路徑初始建設(shè)時未按規(guī)定質(zhì)量要求施工，造成外力容易破壞電纜通道，同時破壞電纜絕緣。二是電纜的接頭部位相當(dāng)脆弱，如果不按工藝施工或者采用質(zhì)量較差的電纜接頭，肯定會造成電纜故障。由于電纜故障相比架空線路故障更難查找，因此電力電纜故障也是我們不能忽略的問題。

7）管理方面的因素運行管理中影響配網(wǎng)安全的主要因素是巡視不到位、消缺不及時。巡視不到位，主要是人員技能素質(zhì)不高、責(zé)任心不強，對導(dǎo)線在運行中磨損、斷股等缺陷以及設(shè)備缺陷等未能及時發(fā)現(xiàn)，對電纜、設(shè)備等存在的隱蔽缺陷難以及時發(fā)現(xiàn)，對于可以通過測溫手段發(fā)現(xiàn)的接頭處缺陷發(fā)現(xiàn)不及時。消缺不及時，主要是消缺管理流程不清晰、檢修質(zhì)量不高、責(zé)任考核不落實。這些管理上存在的薄弱點，使一般缺陷往往得不到及時消除，甚至擴大為緊急缺陷，直至發(fā)生設(shè)備故障。

2 10kV配網(wǎng)故障的防范措施

2.1 針對天氣因素采取的反事故措施

1）提高絕緣子的耐雷水平，特別是針式絕緣子的耐雷水平。根據(jù)近幾年來的運行經(jīng)驗，耐張點的懸式絕緣子在雷擊時極少發(fā)生閃絡(luò)故障，故障發(fā)生點集中在針式絕緣子上，進一步提高絕緣子的耐雷水平有助于提高線路的防雷能力。此種方式，雖然提高了一點線路造價，但性價比較好；

2）安裝線路避雷器。在10kV配電網(wǎng)每隔150m左右裝設(shè)金屬氧化物避雷器、在線路較長易受雷擊的線路上裝設(shè)金屬氧化物避雷器或防雷金具，以及在變壓器高低壓側(cè)裝設(shè)相應(yīng)電壓等級的避雷器，是一個經(jīng)濟、簡單、有效的措施；

3）穿刺型防弧金具安裝方便，密封性能好，金具高壓電極與絕緣導(dǎo)線緊密接觸，多次耐受電弧燒灼，運行安全可靠，值得推廣應(yīng)用，但穿刺型防弧金具如遭遇大的雷電流則只能使用一次，會增加安裝成本；

4）安裝線路耦合屏蔽線。實踐證明，在城市中如有架空線路下方安裝有金屬鋼絞線的地方遭遇雷擊的概率很小。此種方式必須在線路架設(shè)時一并考慮，否則單獨停電安裝，會對可靠性帶來極大影響；

5）定期檢測接地網(wǎng)，確保接地網(wǎng)的接地阻值合格；

6）加強氣象部門的聯(lián)系，積累資料，達到預(yù)警條件的氣象災(zāi)害時，提前采取防范措施，最大限度地避免和減少氣象災(zāi)害所造成的損失。

2.2 針對外力破壞采取的反事故措施

1）為杜絕或減少車輛碰撞桿塔事故，可以在交通道路的桿塔上涂上醒目的反光漆，在拉線上加套反光標(biāo)志管，以引起車輛駕駛員的注意，對遭受過碰撞的桿塔，可設(shè)置防撞混凝土墩，并刷上反光漆。由于反光漆維護較繁瑣，也建議有條件的地方采用反光標(biāo)志帶，效果更好；

2）通過電視、電臺、網(wǎng)絡(luò)、散發(fā)宣傳單、張貼宣傳畫、粉刷標(biāo)語等形式，宣傳《電力法》、《電力設(shè)施保護條例》，對廣大群眾進行護線宣傳和電力知識教育。在宣傳教育的基礎(chǔ)上，通過執(zhí)法系統(tǒng)加大外力破壞特別是盜竊者的打擊力度；

3）健全線路桿塔、埋地電纜警告牌、標(biāo)志牌等；

4）加強對配電線路的巡視，做好線路的清障工作。保證線路通道符合規(guī)程要求，及時清理整頓防護區(qū)內(nèi)危及線路安全運行的樹木。針對違章建筑進行解釋、勸阻、下發(fā)隱患通知書，并抄送市政府安全部門備案，以明確責(zé)任；

5）與城建、規(guī)劃部門加強聯(lián)系，配合做好線路規(guī)劃通道，在設(shè)計、施工等階段嚴(yán)格實施，減少電力通道原因造成的事故隱患。

2.3 加強配電線路的建設(shè)、維護、運行管理工作

1）加大配網(wǎng)建設(shè)改造力度，使配網(wǎng)結(jié)構(gòu)、變電站布置趨于合理，對配電變壓器、配電線路上的絕緣子、避雷器等設(shè)備（包括配網(wǎng)使用的各類金具選型及質(zhì)量），定期進行試驗、檢查，及時處理設(shè)備缺陷，提高運行水平。對于柱上油開關(guān)、高耗能配變、老舊配電盤柜等早期投運的老舊設(shè)備，逐步淘汰；

2）配電線路上加裝柱上真空開關(guān)，縮小故障范圍，減少停電面積和停電時間，有利于快速查找故障。為了減少電力電纜故障的巡視時間，建議采用環(huán)網(wǎng)站代替電纜分支箱的使用；

3）制定并完善事故應(yīng)急預(yù)案，開展經(jīng)常性的反事故演習(xí)活動。配電網(wǎng)反事故演習(xí)不宜過大，每次演習(xí)應(yīng)有針對性；

4）有計劃性地對線路、設(shè)備進行巡視，定期開展負荷監(jiān)測和紅外測溫。特別是負荷高峰期，密切注意饋線、配變的負荷情況，及時調(diào)整負荷平衡，避免接頭、連接線夾等因過載發(fā)熱燒毀；

5）加強線路的運行管理工作。簽訂管理責(zé)任書，做到故障原因未查到不放過，故障不徹底排除不放過，把線路跳閘次數(shù)、跳閘停電時間與責(zé)任單位、責(zé)任人的經(jīng)濟效益相掛鉤考核；

6）加強業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高綜合素質(zhì)。建立激勵機制，使運行人員思想到位、巡線到位、處理故障到位；

7）制定線路現(xiàn)場運行規(guī)程和各種管理制度，建立技術(shù)檔案如桿塔明細表、交叉跨越、配網(wǎng)結(jié)線圖等，并備有各種運行記錄，如巡視檢查記錄、缺陷處理記錄等；

8）加強用戶設(shè)備管理工作。對用戶設(shè)備的管理不能放松。對重大設(shè)備缺陷要及時下發(fā)通知書，闡述設(shè)備故障對自身帶來的危害改善用戶電力設(shè)備的運行水平，并報送政府安全部門。

2.4 針對環(huán)境采取的措施

1）政府已加大節(jié)能減排工作力度，關(guān)停了小水泥生產(chǎn)企業(yè)等污染企業(yè)，在還市民一片凈土藍天的同時，也為配電線路提供了一個良好的外部運行環(huán)境；

2）刷防污涂料，增大爬距等。

2.5 應(yīng)用新技術(shù)新設(shè)備

1）隨著城市用電負荷的不斷增長，配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模越來越大，接點和支路也越來越多，年長日久桿塔上的編號會日漸模糊，給檢修和巡線造成很大的不便，應(yīng)用GPS系統(tǒng)，順利導(dǎo)航并準(zhǔn)確定位每一根桿塔、配變位置，工作效率就可以大大改觀；

2）實現(xiàn)配網(wǎng)自動化，對配電網(wǎng)進行實時監(jiān)測，隨時了解網(wǎng)絡(luò)中各元件的運行工況，及時發(fā)現(xiàn)隱患；

3）在新建或改造的配電線路中的分段、分支開關(guān)采用絕緣和滅弧性能好，檢修周期長，高壽命無油化的真空斷路器，逐步取消刀閘等已發(fā)生故障的設(shè)備，以減少線路分斷點的故障；

4）安裝小電流接地自動選線裝置，此裝置能夠自動選擇出發(fā)生單相接地故障線路，時間短，準(zhǔn)確率高，改變傳統(tǒng)人工選線方法，對非故障線路減少不必要的停電，提高供電可靠性，防止故障擴大；

5）在配電線路T接點支路上裝設(shè)線路接地故障指示器，用以輔助故障范圍及性質(zhì)的指示。

3 結(jié)論

城市的發(fā)展離不開電力的可靠供給，10kV配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)與用戶直接相連的重要環(huán)節(jié)，也是整個電力網(wǎng)絡(luò)的末梢神經(jīng)系統(tǒng)。因其運行環(huán)境比較復(fù)雜，故障成因也是多種多樣的。應(yīng)在實踐中不斷地認真總結(jié)和分析，從中找出事故的原因，并且不斷地將分析出的對策用于生產(chǎn)實踐，這樣才能使配電網(wǎng)的健康得到保證，使城市的發(fā)展更加一帆風(fēng)順。