10kV 配電線路常見故障及改進方法

袁 夢，李 新

（國網(wǎng)通山縣供電公司，湖北 咸寧 437100）

引言

10kV 配電線路是電力系統(tǒng)的核心組成部分，其自身的特殊性，決定了在運行中會受到很多因素的影響，而且多為不確定性因素，因此，發(fā)生故障的概率比較高，一旦發(fā)生故障就會造成大面積停電，從而影響居民的正常生活和生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失，也不利于我國電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。基于此，開展10kV 配電線路常見故障及改進方法的研究就顯得尤為必要。

1 10kV 配電線路發(fā)展現(xiàn)狀

10kV 配電線路是我國電力系統(tǒng)的主要線路類型，在城市和農(nóng)村都有非常廣泛的應用。對城市的10kV 配電線路而言，人流量相對比較大，需要重復考慮人員的安全問題。多數(shù)情況下，城市10kV 配電線路多為電纜線配電。在農(nóng)村或者農(nóng)村和城市結合地區(qū)，多采用架空線路配電。10kV 配電線路的運行環(huán)境多在室外，布設點位比較多，大大增加了運行維護的難度。再加上外界多種因素的影響，及時發(fā)生故障問題，影響用戶的正常供電。如果情況嚴重，甚至會造成嚴重的經(jīng)濟損失和傷亡事故。此外，不同地區(qū)10kV 配電線路設備也存在較大不同，供電過程比較復雜，大大增加了10kV 配電線路發(fā)生故障的概率。所以，工作人員必須具有較高的專業(yè)性，及時發(fā)現(xiàn)故障根源、故障發(fā)生的位置，開展有針對性的處理，降低故障造成的影響和損失。10kV 配電線路故障跳閘分類統(tǒng)計表如表1 所示：

表1 10kV 配電線路故障跳閘分類統(tǒng)計表

2 10kV 配電線路常見的故障

雖然10kV 配電線路運行環(huán)境復雜，自身結構也比較復雜，引發(fā)故障的因素眾多，但從引發(fā)故障的方式來看，主要分為四種故障，包括：雷擊故障、人類活動故障、設備故障、運行維護故障。

2.1 雷擊故障

雷擊是一種自然現(xiàn)象，人為不可控。當10kV 配電線路遭受雷擊時，會形成巨大的瞬時電壓，破壞10kV 配電線路和電力設備。尤其是雷電多發(fā)區(qū)，或者10kV 配電線路架設高度較大時，雷擊故障最為頻繁。主要表現(xiàn)形式是絕緣子擊穿或者導線發(fā)生斷損，而且會對其他電力設備造成較大破壞[1]。當雷擊故障，會威脅到電力設備和人員的安全。需要注意的是，雖然城市中很多建筑工程都配置了防雷措施，但受到防雷技術水平的限制，10kV 配電線路極易在夏季雷雨天氣發(fā)生雷擊故障，影響10kV 配電線路運行的安全性。

2.2 人類活動故障

10kV 配電線路是一種直接面向終端用戶的配電線路，路基結構復雜，需要跨越各種線路、建筑物、道路、堆積物、構筑物等，在人力活動時容易造成破壞。主要是異物故障、鳥害故障、設備損壞故障、基建施工故障等。其中異物故障指的是在大風天氣，一些導體、半導體物質(zhì)被風吹刮到10kV 配電線路上，引發(fā)線路相間短路故障。

鳥害故障指的是鳥類在10kV 配電線路上停留、筑巢等引起的相間短路故障。設備損耗故障是用戶沒有相關規(guī)范和標準正確使用電氣設備或者戶外設備受到損壞而導致10kV 配電線路發(fā)生故障?；ㄊ┕す收鲜窃谏鐣?jīng)濟發(fā)展的背景下，城鄉(xiāng)結合基礎建設的速度和范圍不斷擴大，在施工中導致10kV 配電線路設備發(fā)生損壞而引起的故障。再例如，10kV 配電線路安裝完成后，未能做好統(tǒng)一的整理工作，其線路在完成安裝后，沒有集中掛好警示牌，線路較凌亂。各條10kV 的配電線路相互擠壓、交疊，常導致串線路發(fā)生。同時因為管理的不細心，在線路溝內(nèi)有大量的垃圾，對于線路的布置有一定影響。且堅井內(nèi)的線路密封處有縫隙出現(xiàn)，固定裝置太小或是不夠硬，對配電線路入戶管未做好有效的密封工作，埋下了隱患。

2.3 設備故障

10kV 配電線路的覆蓋范圍非常廣泛，主要面向的是廣大用戶，因此，線路結果比較復雜，支線多，路徑長。運行維護人員很難及時全面的對10kV 配電線路進行檢查，設備線路老化、絕緣層破壞等因素引起的設備故障[2]。此外，10kV 配電線路運行維護不及時或者缺乏規(guī)范的制度，一旦電力設備發(fā)生故障，會導致10kV 配電線路發(fā)生跳閘故障，造成大面積停電。

2.4 運行維護故障

10kV 配電線路的運行維護不及時，也會引起故障，如：在采購和安裝電力設備時，審核不夠嚴謹，安裝質(zhì)量不達標，存在較大的質(zhì)量缺陷，在運行中也極易引發(fā)故障。此外，10kV 配電線路運行維護技術不夠先進、維護人員責任心不強，也會引發(fā)10kV 配電線路故障。

3 10kV 配電線路故障改進方法

3.1 全面提升10kV 配電線路的防雷水平

10kV 配電線路在運行中，發(fā)生雷擊故障是客觀存在的，很難從根本上得到有效解決，只能通過一系列科學有效的改進方法，來提升10kV 配電線路的防雷水平，以降低雷擊故障發(fā)生的概率，減少雷擊故障造成的損失和影響。具體而言，可從以下兩個方面同時入手：

第一，全面提升10kV 配電線路絕緣子的耐雷水平，主要是提升針式絕緣子的耐雷水平，選擇質(zhì)量高、新能耗、工藝先進的針式絕緣子。懸式絕緣子則可以正常選擇，因為，懸式絕緣子自身就具有很高的耐雷水平，以降低10kV 配電線路建設和運行成本[3]。

第二，安裝高質(zhì)量避雷器，在雷電頻發(fā)區(qū)域，雷擊故障多發(fā)的線路上，安裝高質(zhì)量防雷金具，或者金屬氧化物避雷器。在10kV 配電線路變壓器的高壓側和低壓側分別設置相應電壓等級的避雷器，以提升10kV 配電線路防雷水平，降低雷擊故障發(fā)生的概率。

3.2 加強人為監(jiān)督管理力度

加強人為監(jiān)督管理力度，是改進10kV 配電線路人力活動故障的主要方法和舉措。為保證10kV 配電線路運行的穩(wěn)定性和安全性，需要安排專人進行定期巡視檢查。對異物故障而言，要定期及時的清理；鳥害故障的處理和防范的難度比較大，都在發(fā)現(xiàn)鳥害之后再進行驅(qū)趕；設備損壞故障，需要安排專業(yè)的技術人員進行檢查維修，避免局部10kV 配電線路受到影響[4]；對基建施工故障而言，電力部門要及時和施工單位取得聯(lián)系，告知施工單位施工范圍內(nèi)10kV 配電線路的布置情況和埋設深度，避免盲目開挖施工，導致10kV 配電線路發(fā)生破壞。

3.3 加強運維管理

運維管理是保證10kV 配電線路能夠安全、穩(wěn)定運行的基礎工作，科學合理的運維管理，可及時分析故障，并開展有針對性的預防控制，保證10kV 配電線路時刻處于良好的運行狀態(tài)，具體而言，運維管理可從以下幾個方面入手：

第一，嚴格按照相關規(guī)范和規(guī)章制度進行10kV 配電線路運維管理，包括：定人巡視、定時檢查、定段處理等。

第二，合理設定10kV 配電線路運維檢查標準，保證運維管理工作有據(jù)可依。

第三，規(guī)范各項文件記錄的內(nèi)容格式，詳細記錄故障處理、運維的數(shù)據(jù)和過程，不斷豐富故障處理和改進經(jīng)驗。

第四，對10kV 配電線路上的各項電力設備進行定時、定投、專人檢修，及時更新老舊設備。采用無人機技術、無線傳感技術、大數(shù)據(jù)技術等高精尖技術，提升10kV配電線路運維管理的先進性，以便及時發(fā)現(xiàn)故障和處理故障。比如：相間短路故障和單相接地短路故障的判斷和處理可采用CKPM502 分界開關控制裝置，具體應用示意圖如圖1 所示：

圖1 CKPM502 分界開關控制裝置應用示意圖

當用戶發(fā)生相間短路或單相接地時，CKPM502 分界開關控制裝置自動識別故障類型和判斷，當故障符合判斷條件時，直接將G2 柜開關分閘，將故障迅速切除，上級開關不動作，縮小了停電范圍。

圖2 自動切除用戶區(qū)內(nèi)單相接地故障示意圖

第五，加強專業(yè)培訓和教育，提升運維管理人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)水平，組建一支高水平、高技術的運維管理隊伍。

3.4 積極完善10kV 配電線路路網(wǎng)結構

在我國電力事業(yè)飛速發(fā)展的背景下，10kV 配電線路逐步實現(xiàn)了自動化、智能化。傳統(tǒng)的路網(wǎng)結構已經(jīng)無法滿足實際需求，需要進行全面優(yōu)化處理，實行10kV 配電線路雙供或者多供模式，形成標準規(guī)范的接線形式，保證10kV 配電線路路網(wǎng)結構布局和當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展相匹配[5]。此外，還要不斷提升10kV 配電線路技術裝備水平，保證輸送功率滿足用電需求。加強智能分界負荷開關設備的應用力度，一旦用戶支線發(fā)生單項接地故障，智能分界負荷開關設可自動識別接地故障后直接分閘，責任用戶停電而相鄰的用戶不會發(fā)生停電，具體應用示意圖如圖2 所示。

4 結束語

綜上所述，伴隨著我們國家電力行業(yè)的快速發(fā)展，對基礎的10kV 配電線路的質(zhì)量要求也在不斷提升。其線路質(zhì)量好壞對人們的生活以及生產(chǎn)建設有著直接影響，當前在其線路中仍存在很多問題。本文結合理論實踐，分析了10kV 配電線路常見故障及改進方法，分析結果表明，10kV 配電線路結構復雜，影響因素眾多，故障種類比較多，故障發(fā)生根源也不相同。需要結合故障的種類、故障發(fā)生的位置、故障發(fā)生的原因，選擇合理的改進方法，才能保證10kV 配電線路運行穩(wěn)定性和安全性，值得高度重視。