10 kV配電網用戶故障主要類型及防治對策分析

耿 寧，陳 達

（國網天津市電力公司濱海供電分公司，天津 300450）

0 引 言

10 kV配電網是電力系統(tǒng)的重要組成部分，隨著社會經濟的發(fā)展，接入10 kV配電網的專變用戶日益增多。專業(yè)技術水平及資金的限制導致10 kV用戶專變運行維護水平較低，用戶故障發(fā)生率較高，極大影響電網的安全運行及供電可靠性，給供電部門帶來較大電量損失，影響電力用戶的滿意度。因此，有必要對10 kV用戶故障原因及主要類型展開分析，查找原因，總結防治對策。

1 10 kV配電網用戶故障概述

在10 kV配電網中，引發(fā)用戶設備故障的原因有很多[1]，如降雨、降雪等導致用戶線路、設備絕緣程度降低；雷擊導致絕緣子、刀閘等燒毀；用戶電纜被刨等外力破壞等。電力系統(tǒng)10 kV配網設備出現的故障，用戶設備都有可能出現。

多種故障皆會造成線路掉閘，其中單相接地故障最為常見[2]，占所有故障的80%。當前，天津地區(qū)10 kV系統(tǒng)多已進行小電阻改造，成為小電阻接地系統(tǒng)，單相接地故障會引起變電站出線開關跳閘，不會進一步引發(fā)相間短路等嚴重故障，但供電可靠性降低，需盡快找到故障點，恢復送電。在實際生活中，由于用戶未配備高壓電工、自身技術水平不足以及資金限制等原因，用戶自身很難查找到故障點，故障點的查找及隔離主要還是依靠供電公司相關搶修人員完成，大大延長了搶修時間，增加了故障線路用戶的停電時間，也加大故障點查找的難度[3]。

此外，由于產業(yè)升級，高科技企業(yè)（如互聯網企業(yè)、電子電信企業(yè)與生物醫(yī)藥企業(yè)等）大量采用要求不間斷供電且電能質量要求高的用電設備，如出現頻繁停電，極可能引發(fā)用戶大量投訴，影響供電企業(yè)的信譽，也與國網要求的電網高可靠性不符。

2 用戶故障定義

10 kV用戶故障與電力系統(tǒng)線路或設備故障在理論上并無不同，只是由于其設備具備資產屬性，為用戶資產，相應的運行維護責任由用戶承擔。依據《天津市供電用電條例》第九條，供電設施與受電設施的分界以及責任分界點，應由供電企業(yè)與用戶在供用電合同中約定，雙方沒有約定或者約定不明確的，按照下列原則確定：

（1）10 kV及以上架空線路供電，以公用電力設施與用戶專用支線連接處的引線搭接點為分界點，分界點及以上電源側屬于供電設施；

（2）電纜供電，以公用電力設施與用戶專用支線相連接的電纜頭接線端子為分界點，分界點及以上電源側屬于供電設施；

（3）采用環(huán)網形式供電，若以非電纜線作搭火引線，需以穿墻套管電源側的接線端子為分界點；若以電纜線作搭火引線，以該電纜電源側的電纜頭接線端子為分界點，分界點及以上電源側屬于供電設施。

在實際的現場運行中，10 kV用戶設備運行維護責任分界點可以分為兩類。

（1）搭火點處為架空線桿。運行維護責任分界點為公用線路與用戶支線的搭接點，搭接點以上為供電公司資產，由供電公司進行運行維護；搭接點以下為用戶資產，由用戶進行運行維護。通常，天津市濱海供電公司用戶支線均安裝高壓刀閘，作為明顯斷開點，高壓刀閘應為用戶資產。

（2）搭火點處為環(huán)網開關。運行維護責任分界點為環(huán)網開關下口接線端子處，接線端子以上為供電公司資產，由供電公司進行運行維護；接線端子以下為用戶資產，由用戶進行運行維護，環(huán)網開關應為供電公司資產。

依據以上定義，故障發(fā)生于搭火點處為架空線桿，搭接點以下或搭火點處為環(huán)網開關，環(huán)網開關下口接線端子以下均為用戶故障。

3 10 kV用戶故障的基本類型

3.1 外力破壞引起的故障

由于10 kV線路是面向用戶端的，線中通道相較于輸電網更加復雜，交叉跨越各種線路、建筑物及堆積物，很容易產生線路故障[4]。主要包括以下幾個方面：

（1）隨著城市建設步伐的加快，市政施工不斷增多。進行基建和市政施工，可能會對配電網特別是用戶電纜線路造成一定損害。在濱海供電公司負責區(qū)域，僅2017年前4個月已多次發(fā)生市政施工開挖，刨斷用戶電纜造成10 kV線路故障的現象。又如，2017年天津市建設“天網”工程（街頭高密度安裝公安監(jiān)控攝像頭），在低壓電纜拉管施工中也多次拉斷10 kV用戶電纜造成線路故障。

（2）10 kV用戶架空線路多沿公路架設，由于交通繁忙或部分駕駛員違章，會造成車輛撞桿，引發(fā)用戶倒桿與斷線事故。

3.2 用戶線路掛異物、搭鳥巢引起的故障

（1）隨著城市建設的不斷發(fā)展，原先空曠的區(qū)域出現不少違章建筑，此類建筑建設的隨意性，導致與用戶線路的安全距離不足，特別是不少垃圾堆場和廢品收集站，時常發(fā)生漂浮塑料袋掛線事故。

（2）春秋季節(jié)，人們喜愛放的風箏，以及在大型慶典活動中釋放的大量飄帶汽球都可能引發(fā)用戶線路的掛線事故。

（3）春季是鳥類的繁殖期，大量鳥類選擇在配網線桿或高壓刀閘處搭設鳥巢。由于跳線線夾及高壓刀閘絕緣化不合格，容易引發(fā)線路短路，導致用戶故障。擁有長線路資產的用戶電工在春季主要工作之一便是防范鳥害。濱海供電公司負責的塘沽農村地區(qū)，因城市擴張而被大量拆遷，原村莊中的樹木被全部砍伐，鳥類無處筑巢，而配電線桿尤其是高壓刀閘安裝處適宜筑巢。人類的建設活動是引發(fā)鳥害的客觀原因之一。

3.3 天氣、自然原因

（1）北方地區(qū)秋、冬干燥少雨，用戶設備絕緣水平較高，事故較少。而春夏季節(jié)，濕潤多雨，用戶設備絕緣水平差的隱患點極易成為故障點。

（2）天津地區(qū)夏季多雷暴，雷擊是夏季10 kV配網故障產生的主要原因之一。由于架空10 kV線路的路徑較長，且沿途地形較為空曠，附近基本沒有高大建筑物，雷擊用戶線路時有發(fā)生，主要表現為絕緣子擊穿或爆裂、避雷器爆裂以及配電變箱燒毀等。

3.4 樹線矛盾

當前，園林綠化工作取得很大成績，但配網架空線路通常與綠化樹木處于同一路徑。綠化樹木經過幾年生長繁育，到春夏季已經枝繁葉茂，與10 kV用戶配電線路的安全距離不足，特別是附近有用戶高壓刀閘等裸露部位，極易引發(fā)短路接地故障。濱海供電公司負責的臨港工業(yè)區(qū)，園區(qū)綠化較好，夏季多次發(fā)生樹線矛盾引發(fā)線路掉閘。

3.5 用戶設備原因

部分用戶設備因長期使用，已嚴重老化，絕緣性能降低，且未按要求進行預防性試驗，經高溫或風吹雨淋易發(fā)生故障。此外，不少用戶絕緣子破裂、臟污，且無人清洗維護，易引發(fā)放電。部分用戶電纜中間接頭與終端頭制作不規(guī)范，經長時間運行后由隱患點成為事故點。

3.6 用戶誤操作原因

部分用戶未按要求咨詢有《進網電工作業(yè)許可證》的電工，或電工安全意識不足，違章且野蠻操作，引發(fā)用戶故障。

4 10 kV配電網用戶故障防治措施

4.1 外力引起的故障防治措施

對于外力因素引起的用戶配電線路故障，供電公司用電檢查人員應加強與相關用戶的溝通，要求施工地段相關電力用戶加強現場看護，簽訂施工協(xié)議。對于敷設電纜的用戶線路，在驗收送電階段，應嚴格按照相關規(guī)范要求[5]，對電纜溝深度，電纜敷設相關措施（電纜溝應鋪設軟土細砂、加設電纜蓋板、加設警示帶以及加設電纜樁）進行嚴格要求與驗收。在發(fā)現用戶電纜路徑附近有施工時，及時告知用戶加強線路巡視。此外，對易發(fā)生汽車撞桿的用戶線路點位，應加設防撞警示標示，并在線桿底部增加防撞墩。

4.2 異物、鳥巢引起的故障防治措施

供電部門檢查人員應要求用戶在鳥害多發(fā)季做好自身設備及線路的檢查巡視，特別是曾發(fā)生鳥害、異物故障的用戶線路，更應加強巡視，及時增加或更換驅鳥器、絕緣護套等器件。在用戶電力線路施工過程中，要求全部使用絕緣導線，減少刀閘使用，有效減少線路及設備的裸露部位。

4.3 天氣引起的故障防治措施

在雷電、大風等惡劣氣候多發(fā)地區(qū)，供電部門用電檢查人員應及時通知相關用戶及時檢修、加固自身線路，在電纜入地桿、變壓器等重要點位加裝金屬氧化鋅避雷器等防雷器件，并進行周期巡檢。此外，定期巡查絕緣子，發(fā)現積污、殘破以及裂紋問題時，及時處理、更換，也需要定期測定變電站與配電室接地電阻。

4.4 樹木引發(fā)故障防治措施

供電部門檢查人員應在春夏季加強用戶配電線路巡視檢查。發(fā)現樹線矛盾，應及時通知用戶，尤其要加強巡視城鎮(zhèn)綠化帶附近線路，及時處理樹線矛盾。

4.5 用戶設備及人員誤操作引起的故障防治措施

加強對電工資質的檢查力度，確保電工持證上崗，并定期組織電工防誤操作培訓。

5 濱海供電公司10 kV用戶故障防治經驗總結

5.1 分析歷年故障數據，開展重點治理

濱海供電公司10 kV用電檢查人員詳細記錄、歸納和分析歷年用戶故障數據，并按類型、地域與季節(jié)進行分類，查找多次發(fā)生故障的重點線路和重點用戶，進行專項檢查、專項治理。

5.2 主動聯系擁有大量設備的用戶，提前預警

針對濱海供電公司負責區(qū)域內產業(yè)區(qū)多、功能區(qū)多，不少政府投資開發(fā)公司與基礎設施養(yǎng)管公司掌管大量10 kV用電設備的現狀，濱海公司檢查人員主動聯系相關電氣負責人，在故障高發(fā)期前，提前實施檢查、通知，要求其做好相關設備的防故障措施。

5.3 審圖及送電驗收環(huán)節(jié)嚴格把關

濱海公司檢查人員應嚴格把關審圖及送電驗收，不放過一個可能的隱患點。如對長電纜和長架空線路，要求用戶安裝看門狗開關，配備保護開關；對高壓刀閘等裸露部位，堅決要求進行絕緣化處理，并于刀閘處加裝兩個驅鳥器。此外，要嚴格遵守規(guī)程規(guī)范要求，決不讓落后、淘汰、已禁止使用的設備入網。

6 結 論

10 kV配電網用戶故障種繁多，導致其發(fā)生的原因也較多。相關人員應對故障原因進行詳細且有效的分析，吸收以往防治經驗，因地制宜，采取有效措施，減少用戶事故的發(fā)生，保證人身、電網以及設備安全。