淺析10kV配網(wǎng)故障原因及應(yīng)對措施

龍薪羽

摘 要：供電配網(wǎng)中一個關(guān)鍵的部分就是10kV配網(wǎng)，如果發(fā)生故障，會引發(fā)許多問題，這就需要對配網(wǎng)故障原因進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出一系列可行性建議，安全生產(chǎn)才能得到保障。本文就10kV配網(wǎng)故障相關(guān)問題及解決對策進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng)；故障；問題；解決對策

中圖分類號：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著我國城鎮(zhèn)化的步伐不斷地加快，相應(yīng)地促進(jìn)了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，作為與民生息息相關(guān)的電網(wǎng)，也已經(jīng)深入到各個角落，在電力系統(tǒng)中農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)作為重要的組成部分發(fā)揮著極其重要的作用。農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)民的生活水平提高，離不開用電，農(nóng)村配網(wǎng)將電力輸送到每一個農(nóng)戶，必須在確保配電安全的前提下，為供電過程保駕護(hù)航。作為中壓網(wǎng)絡(luò)，10kV配網(wǎng)可以直接向客戶分配電能，而在這一過程中很容易發(fā)生故障，因此筆者以我縣為例，對10kV配網(wǎng)發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出一些建議。

一、我縣農(nóng)村配網(wǎng)故障停電數(shù)據(jù)分析

我縣雖然屬于小型城市，但目前電力負(fù)荷和供電量在迅速增加，主要原因是“5·12”地震后，隨著災(zāi)后重建項(xiàng)目的實(shí)施，加之“擴(kuò)大內(nèi)需”及“家電下鄉(xiāng)”惠民政策的推廣，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快，人民的生活水平也不斷提高。但是我縣農(nóng)村配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)還是很薄弱，尤其是一些早期建設(shè)的農(nóng)村配網(wǎng)，缺乏超前意識，配電容量小、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，設(shè)備很老舊現(xiàn)象普遍。雖然近年來國家對農(nóng)村電網(wǎng)加大了改造力度，但由于改造資金有限，改造面不足50%，設(shè)備隱患仍然存在。因此10kV的配網(wǎng)供電的故障率比較高，供電的可靠性需要提高。

二、我縣農(nóng)村配電過程中的停電數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

之所以會發(fā)生開關(guān)保護(hù)跳閘現(xiàn)象是因?yàn)?0kV配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障，本文以我縣農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)為切入點(diǎn)，對各支路上的10kV開關(guān)安裝了跳閘保護(hù)裝置，我縣全年的跳閘次數(shù)達(dá)到了34次，表1是我縣農(nóng)村配網(wǎng)2013年跳閘次數(shù)分析。

從表1我們不難看出雷擊和自然災(zāi)害占跳閘事故原因的比例最大，為35%。其次是樹障和設(shè)備老化問題。因此，10kV故障跳閘的最主要的原因是：雷擊、自然災(zāi)害、樹障以及設(shè)備問題。

三、主要原因深入分析

1 雷擊和自然災(zāi)害

我縣東部和西部各有1個雷區(qū)，有3條10kV農(nóng)網(wǎng)線路穿越其中，而這3條線路均是上世紀(jì)七八十年供架設(shè)的，設(shè)備防雷標(biāo)準(zhǔn)低，運(yùn)行時間長。2013年因雷擊造成線路跳閘統(tǒng)計中，該3條線路因雷擊跳閘竟達(dá)到5次，占42%，其余22條線路僅有7次雷擊跳閘。雷擊主要造成瓷瓶被擊穿、斷線、避雷器炸烈、變壓器燒壞等。兩個雷區(qū)主要分布在山嶺上，線路穿越山嶺時，高突的桿塔和線路自然形成引雷設(shè)備，極易容遭受雷擊，線路避雷設(shè)施不完善，設(shè)備老舊改造不及時也是造成線路雷擊跳閘的又一原因。有關(guān)數(shù)據(jù)表明配電網(wǎng)絡(luò)中配電線路的感應(yīng)雷所占比重高達(dá)80%其中，感應(yīng)雷的放電電流高達(dá)1KA，電壓達(dá)300kV，我縣農(nóng)網(wǎng)配電架空線路基本都是裸導(dǎo)線，在降低故障率方面劣勢明顯，感應(yīng)雷或者直擊雷作用后，雷電過電壓就會產(chǎn)生，在很短的時間內(nèi)會產(chǎn)生很大的電流，這些電流會擊穿絕緣子，擊斷導(dǎo)線，擊毀避雷器，燒壞配變。此外還有2次自然災(zāi)害現(xiàn)象，主要是由于夏季洪水沖刷桿塔基礎(chǔ)，造成線路桿塔基礎(chǔ)滑坡引起線路跳閘。

2樹障

在建設(shè)綠色生態(tài)和退耕還林的政策支持下，鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道的園林綠化水平得到了很大程度的提升，為了協(xié)調(diào)數(shù)目與配電線路在“領(lǐng)空”分配方面的矛盾，相關(guān)管理人員也對樹木的障礙問題進(jìn)行了處理，但仍然存在部分人員或居民意識薄弱、不配合工作人員的工作的現(xiàn)象，因此并不能有效地防止樹枝在天氣惡劣時落上電線的情況發(fā)生，并直接導(dǎo)致線路的短路跳閘以及地線連接故障，由此可見，樹障是導(dǎo)致跳閘的重要原因之一。

3設(shè)備問題

電氣設(shè)備問題主要分為兩個方面，即：設(shè)備的內(nèi)部問題和外部問題，內(nèi)部問題是指設(shè)備本身的質(zhì)量差，不論是選用的原材料還是設(shè)計與制造水平都無法為設(shè)備的正常運(yùn)行提供保障，致使設(shè)備投入運(yùn)行不久就會出現(xiàn)問題，導(dǎo)致跳閘停電的發(fā)生。而外部問題主要是設(shè)備的運(yùn)行時間過長造成設(shè)備老化絕緣降低等問題，又未及時得到大修，再加上設(shè)備所處環(huán)境條件惡劣，各種污穢物得不到及時的清理，降低了設(shè)備的絕緣性，造成短路跳閘，據(jù)統(tǒng)計，在發(fā)生的五次跳閘事故中就有兩次是10kV的內(nèi)含電壓互感器的真空開關(guān)，設(shè)備的鐵質(zhì)外殼因?yàn)橛晁脑蚨獾絿?yán)重的銹蝕，濕度大。剩下的三處是由銅鋁過渡線受到擠壓斷裂引起的，致使跌落式熔斷開關(guān)接觸不良。

4用戶設(shè)備故障

用戶自身電力設(shè)施的維護(hù)不善以及設(shè)備的老化會導(dǎo)致配網(wǎng)故障跳閘，這種情況下很容易引發(fā)配網(wǎng)故障跳閘。我們可以在國家電網(wǎng)準(zhǔn)則—《城市配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則》的相關(guān)規(guī)定告訴我們，用戶隔離內(nèi)部故障的裝置需要安裝在產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)處，但在實(shí)際中對于報裝容量在315kVA以上的用戶安裝的是斷路器，報裝容量在315kVA以下的用戶安裝的跌落式熔斷器，斷路器的主要控制裝置是過流脫口線圈，靈敏度不高，跌落式熔斷器也只有過流保護(hù)功能，因此當(dāng)用戶內(nèi)部發(fā)生故障時越級跳閘的狀況就會發(fā)生。

5外力破壞

外力破壞主要包括以下幾個方面：車輛觸碰導(dǎo)線、野蠻施工電纜挖斷、車輛撞桿等。有的施工人員并沒有按照該區(qū)域的電力保護(hù)審批手續(xù)進(jìn)行施工，對其電力施工安全的保護(hù)意識應(yīng)予以進(jìn)一步培養(yǎng)，隨著新農(nóng)村建設(shè)的需要，地面施工作業(yè)越來越多，比如：在電力設(shè)施保護(hù)區(qū)內(nèi)挖土修路、修房造屋、超高超限車在農(nóng)村道路上運(yùn)輸建材等。因此，外力破壞的因素還容忽視。

四、應(yīng)對方案

1做好對自然災(zāi)害及雷擊的預(yù)防工作

首先要保證線路不會遭到雷擊。因此，避雷針、避雷絕緣子以及其他避雷裝置的安裝就很有必要，通過這些避雷設(shè)備可以將過大的電壓或電流通過地線引入大地，避雷針、避雷絕緣子等裝置對導(dǎo)線的保護(hù)作用是不可忽視的，也可對線路進(jìn)行絕緣改造，提高線路防雷能力。

實(shí)現(xiàn)良好的線路絕緣。只有保證線路連接中良好的絕緣性才能在雷電擊到避雷針上后順利地被導(dǎo)入地下，具體可以通過以下方法提高線路的絕緣性：改良避雷針與接地線路的連接方式并加以鞏固和完善、定期檢查，安裝專門針對桿塔的避雷裝置。

避免短路的發(fā)生。減少線路連接中短路的發(fā)生可以考慮降低工頻電場的強(qiáng)度或者不直接接地，這樣可以有效地防止跳閘。

電力供應(yīng)的充足。通常情況下，電網(wǎng)的供電主要通過環(huán)網(wǎng)或雙回路完成，正常的電力供應(yīng)可以在跳閘發(fā)生時實(shí)現(xiàn)電閘的再次自動閉合。

以上是避免跳閘的關(guān)鍵性措施，除此之外還需要以下幾項(xiàng)措施予以輔助。

（1）大規(guī)模閃電能量的集聚本身帶有極大地破壞力，唯有將能量有效的通過既定路徑釋放才能解除危機(jī)，這一過程分兩步走，第一步是閃電能量的捕捉，第二步是按既定路徑的能量釋放。

（2）將閃電能量集中到規(guī)劃的途徑后，就得將其導(dǎo)入到大地中去，即接地，這是防雷工作的基礎(chǔ)，只有將接地做好，電壓的排放才成為可能。

（3）當(dāng)設(shè)備或其他接收裝置捕捉到雷電子后就會使設(shè)備電壓升高，當(dāng)電壓的值上升到一定程度后就會給電位導(dǎo)體帶來危險，造成電位導(dǎo)體電壓的升高，對周圍人員或者設(shè)備造成威脅。

（4）利用分流原理在導(dǎo)線的外部和地線之間并聯(lián)避雷針，將多余的由雷擊直接產(chǎn)生的或感應(yīng)雷產(chǎn)生的電壓引入設(shè)備或者室內(nèi)，過電壓的分流可以大大降低避雷針的電阻，是電流暢通無阻的進(jìn)入地下。

（5）加強(qiáng)對設(shè)備材料的保護(hù)，主要是把金屬材質(zhì)的外殼包裝起來是一種行之有效的方法，可以避免甚至完全切斷隔閃電脈沖波對設(shè)備的干擾。

（6）加強(qiáng)線路巡視，尤其在汛期來臨前要對洪水易沖刷區(qū)域線路基礎(chǔ)附近排水情況和易滑坡地段土壤進(jìn)行巡視，清理排水溝改善排水條件，保證洪水來臨時線路基礎(chǔ)既不會被沖刷也不會因積水造成基礎(chǔ)滑坡。

2樹障清理工作

加強(qiáng)線路經(jīng)過樹林果園的電力設(shè)施保護(hù)工作的宣傳力度，向民眾宣傳線下路障對線路正常工作帶來的惡劣影響，要求電力設(shè)施保護(hù)區(qū)內(nèi)禁止栽種高大樹竹，盡量種植莊稼。和林業(yè)加強(qiáng)與林業(yè)部門的協(xié)調(diào)溝通，并爭取他們的支持和幫助。

3嚴(yán)守設(shè)備入網(wǎng)要求、加強(qiáng)施工監(jiān)管力度

嚴(yán)把設(shè)備入網(wǎng)關(guān)和施工質(zhì)量關(guān)，設(shè)備質(zhì)量只有達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后才能加入系統(tǒng)運(yùn)行。施工單位必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行施工，使用先進(jìn)的技術(shù)對配網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行管理，比如：紅外成像。對設(shè)備缺陷進(jìn)行分級管理，加大缺陷消除力度，如果發(fā)現(xiàn)問題要及時的上報，并立即進(jìn)行改造。

4做好用戶設(shè)備管理工作

對用戶設(shè)備定期開展檢查，要求定期試驗(yàn)維護(hù)。加強(qiáng)對用戶超容用電行為的查處力度，有效降低用戶故障發(fā)生的概率。對于已經(jīng)安裝戶控裝置的用戶要加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)督，避免越級跳閘情況的發(fā)生。

5落實(shí)電力設(shè)施防外破措施

加強(qiáng)電力安全宣傳教育工作，提高全社會保護(hù)電力設(shè)施意識；嚴(yán)格落實(shí)電力設(shè)施保護(hù)區(qū)內(nèi)施工許可制度，掌握最新的施工動態(tài)，加強(qiáng)施工現(xiàn)場巡查力度，及時發(fā)現(xiàn)并糾正施工中的不安全行為；對公路邊及施工區(qū)域附近的電力設(shè)施加裝防撞和防觸電等警示標(biāo)牌。

結(jié)語

10kV配網(wǎng)的運(yùn)行關(guān)系到電網(wǎng)安全、關(guān)系到社會生產(chǎn)和人民生活，筆者從10kV配網(wǎng)故障相關(guān)問題出發(fā)，在此基礎(chǔ)上提出幾點(diǎn)建議，希望對同行起到借鑒的作用，對提高10kV配網(wǎng)安全運(yùn)行也具有一定的幫助作用。

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