10 kV配電網(wǎng)設(shè)備選用及常見故障分析

李大志++伊興海

摘要：詳細介紹10 kV配電網(wǎng)設(shè)備的選用，從外力破壞、自然因素、使用和管理方面，探討導(dǎo)致10 kV配電網(wǎng)設(shè)備常見故障的原因，論述接地故障和短路故障的查找及排除方法，為提高10 kV配電網(wǎng)設(shè)備的運行水平提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；常見故障；設(shè)備選用；接地故障；短路

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）09-0067-02

近年來，隨著廣大人民群眾生活水平的提高和縣域經(jīng)濟的快速發(fā)展，客戶對電能供應(yīng)的需求越來越高。電壓質(zhì)量和供電可靠性是考核縣級供電企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平的雙項指標，為最大程度地滿足用電客戶的用電需求，對10 kV配電電網(wǎng)設(shè)備選用及常見故障進行分析探討，并提出具體的辦法和防范措施，旨在提高農(nóng)村電網(wǎng)配電線路的運行水平，樹立供電企業(yè)良好形象。

1 10 kV配電網(wǎng)設(shè)備選用

從滅弧介質(zhì)這方面來看，10 kV柱上開關(guān)所經(jīng)歷的階段主要包括：真空型、多油型、產(chǎn)氣材料型、SF6型、磁吹型、壓縮空氣型等。多油斷路器產(chǎn)于20世紀20年代，因其三相觸頭在同一個地方，所以它的絕緣介質(zhì)與滅弧介質(zhì)都是絕緣油。此外，由于開斷容量小于1250 A，所以在開啟和斷開電流的時候很容易發(fā)生爆炸。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，這種開關(guān)已經(jīng)不能跟上時代的發(fā)展。在20世紀90年代，柱上開關(guān)逐漸取代油斷路器，并得到了廣泛的應(yīng)用。它的開斷電流大于16 kA，開斷短路電流的次數(shù)甚至達到了30次，10～20 a免維護，此外，它還具有控制器與加裝電動操作，使配電網(wǎng)自動化與智能化得到了實現(xiàn)。

1.1 斷路器

出現(xiàn)故障電流后按照整定電流和時間跳閘，一般配備電磁感應(yīng)線圈和脫扣聯(lián)動機構(gòu)，既能開斷，又能關(guān)合短路電流，開斷故障電流能力較高，作為保護線路用。但因10 kV柱上斷路器存在保護級差問題，在實際運行中存在越級跳閘的現(xiàn)象。

1.2 重合器

重合器有電流重合器和電壓型重合器兩種。反應(yīng)故障電流跳閘后能重合的，稱電流型重合器，這種重合器既能做保護跳閘用，又能實現(xiàn)1～3次重合閘，將故障段從最后一段開始逐一淘汰，直到判別到故障段。另一種重合器在線路失壓時跳閘，來電延時后合閘，稱為電壓型重合器。

1.3 分段器

分段器能記錄故障電流脈沖次數(shù)，在無電壓、無電流時，當(dāng)故障電流次數(shù)達到預(yù)設(shè)值自動分閘閉鎖，構(gòu)成電流脈沖計數(shù)型分段器。分段器大多與重合器配合使用，自動完成預(yù)期的分合及閉鎖操作，具有檢測與控制操動能力。

1.4 隔離開關(guān)

負荷開關(guān)僅在無電壓無電流時才能斷開，但可以關(guān)合故障電流，開斷額定負荷電流，主要作為線路的分段。因造價低而在集中式的配網(wǎng)自動化中采用。

1.5 分界負荷開關(guān)

電網(wǎng)迅速發(fā)展，對安全供電可靠性要求越來越高，作為電力生產(chǎn)部門，應(yīng)針對電網(wǎng)運行中的薄弱環(huán)節(jié)采取有效的治理措施，千方百計減少事故停電，縮小停電范圍。10 kV饋線架空線路由于露天架設(shè)，其安全運行直接受周圍環(huán)境和氣候條件的影響，存在事故率高、事故查找難、安全可靠性差的問題。一些架空線路較長的邊遠山區(qū)用戶，更是經(jīng)常受惡劣氣候影響不能正常用電分界負荷開關(guān)。分界負荷開關(guān)是將負荷開關(guān)和微機保護測控，以及通訊模塊融為一體的裝置，可隨桿架設(shè)體積小、投資少，它的應(yīng)用對提高架空線路的安全可靠性，保證電網(wǎng)的安全運行具有重要意義。

2 配電網(wǎng)常見故障類型及分析

2.1 外力破壞造成的故障

2.1.1 車輛碰撞影響 很多的駕駛員不遵守交通規(guī)則，違法開車，導(dǎo)致車輛撞斷電線桿等事故發(fā)生。

2.1.2 城市拆遷影響 在舊城區(qū)改造和新城區(qū)擴建過程中，有些施工單位不了解線路走向和供電范圍盲目施工，造成10 kV供電線路損壞，無法正常供電。

2.1.3 人為因素 一方面，個別人和單位人為因素損害10 kV配電線路安全供電。另一方面，部分不法分子盜竊10 kV配電網(wǎng)線纜。

2.2 自然原因造成的故障

2.2.1 雷擊 雷擊引起的10 kV配電網(wǎng)線路故障是最常見的，雷擊產(chǎn)生的瞬間高壓可使電力線路產(chǎn)生致命危害。

2.2.2 狂風(fēng) 狂風(fēng)是造成10 kV配電網(wǎng)線路故障的一個較常見的自然原因。在城市由于受到障礙物對風(fēng)力的阻礙作用，狂風(fēng)對線路的危害是比較有限，但在農(nóng)村和山區(qū)，是很狂風(fēng)對線路的危害較大，很容易發(fā)生斷桿、倒塔等事故。

2.2.3 大雨 山區(qū)大雨引發(fā)和泥石流、洪災(zāi)等，會對線路產(chǎn)生致命危害，往往出現(xiàn)斷桿、倒塔等事故。

2.2.4 大雪 降雪量太大，往往會壓彎線塔或者壓斷電線桿。同時，持續(xù)低溫也可能會使線路失去彈性，導(dǎo)致線路出現(xiàn)各種故障。

2.3 使用和管理不當(dāng)造成的故障

2.3.1 使用方面的原因 主要是居民私拉電線、偷電以及使用大功率電器等原因?qū)е?0 kV網(wǎng)線路故障頻出。

2.3.2 管理方面的原因 一方面，配電設(shè)施和設(shè)備缺乏檢查，例如使用年限較長的線路及設(shè)備老化，但還在繼續(xù)使用。另一方面，部分單位和工作人員玩忽職守，對管轄地區(qū)的10 kV配網(wǎng)路線不進行定期檢查，從而導(dǎo)致配網(wǎng)因管理不善而故障頻出。

3 故障判斷及查找

3.1 故障判斷

無論線路出現(xiàn)的故障是瞬時性或永久性的，都必須對故障線路進行事故巡查，查找出事故發(fā)生的原因。正確判斷可能發(fā)生的故障點尤為關(guān)鍵，是快速隔離故障、恢復(fù)供電的前提。

3.1.1 短路故障 短路故障可根據(jù)變電站開關(guān)保護動作情況進行初步判斷。如果線路發(fā)生的是電流速斷保護動作，一般是線路兩相或三相直接短路引起；如果線路發(fā)生的是過電流保護動作，一般是非金屬性短路或線路末端分支線路引起的。

3.1.2 接地故障 如果是瞬時性接地故障，則線路的每一點都有可能發(fā)生，如惡劣天氣期間常發(fā)生瞬時短路、接地故障。線路永久性接地故障，要采用對線路支線斷路器進行分段試拉的方法，判斷故障線路段。

3.2 故障查找

故障查找的原則是：先主干線，后分支線。巡視沒有發(fā)現(xiàn)故障的線路，可以在斷開下分線斷路器后，先試送電，然后逐級恢復(fù)沒有故障的其他線路。

3.2.1 短路故障的查找 10 kV線路主干線及各分支線都裝設(shè)柱上斷路器保護，各級開關(guān)時限整定配合很好，所以故障段很容易判斷查找。在發(fā)生變電所斷路器跳閘的時候，首先應(yīng)查看主干線柱上分段斷路器及各分支線柱上斷路器是否跳閘，然后對跳閘后的線路進行故障查找，直到查出故障點。

3.2.2 接地故障的查找 線路永久性接地故障點的查找，可以在確定接地故障段后，根據(jù)可能形成的原因和各種環(huán)境因素進行查找。而瞬時性接地故障只能對全線進行查找。

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