探讨电网配电线路故障问题
探讨电网配电线路故障问题
摘要：本文以论述佛山供电局为例，从10 kV配电线路故障跳闸全年变化趋势分析，论证了变化趋势和季节的关系。对故障严重的线路进行了分析，阐述了预防和降低配电线路故障率的各种措施。
关键词：配电线路；故障原因；预防措施
配电线路是电力系统的重要组成部分。配电线路点多、面广、线长，走径复杂，设备质量参差不齐，受气候、地理、环境的影响较大，又因直接连接客户端，供用电情况复杂，这些都直接或间接影响了配电线路的安全运行，造成设备故障率居高不下，故障原因也远比输电线路复杂。据统计，佛山供电局管辖区域内有50条10 kV配电线路参与故障跳闸考核，线路总长2310 km，10 kV配电线路在2006年发生故障跳闸共24次，达到0.01次/ 千米•年（0.48次/条•年）。通过对故障分析，试着找出配电线路故障客观规律，并提出预防措施。
1 全年线路故障跳闸趋势
图1 10 KV配电线路故障跳闸全年变化趋势图
从图1中可知，在每年更多内容请访问久久建筑网
5、6月份线路跳闸次数最多，而在11、12月份故障跳闸没有发生。配电线路暴露在野外，极易受到外界因素，特别是气候因素的影响。4～8月份雷电天气较多，全年干旱、少雨、少雪，偶有大暴雨，属典型大陆性干旱气候，沙尘多，雨量小，昼夜温差大。气候变化的季节性特点，决定了配电线路故障的季节性也很明显。从每年跳闸情况看，在4～8月份之间，线路故障跳闸比较严重，与雷电天气关系较大。其他月份的平常天气，线路跳闸次数相对也比较少。近几年冬天是暖冬天气，11、12月份气候相对较暖和、较稳定，因此设备运行也较稳定。从以上分析，说明10 kV配电线路整体抗御自然灾害的能力还较低，即设备的安全系数较低。
2 跳闸严重的配电线路
据统计全年故障次数较高的配电线路，年故障2次及以上的线路5条，跳闸总次数13次，占到全年总跳闸24次的54.1%。说明10 kV配电线路故障跳闸集中在个别几条线路上，这些线路都没有经过彻底改造，线路状况较差，线路元件老化严重，线路的故障隐患一直得不到消除，只要发生系统设备故障，或受到气候、外力破坏等因素的影响，线路就发生跳闸，特别是气候发生突变时，线路跳闸就比较严重，也相对较集中。如春湾变电站3次故障，发生在4～8月份之间，而且全部与雷电有关。因此，这几条线路在设备运行中，需多加强管理，加强消除缺陷，适时进行改造，进一步降低故障跳闸率。
3 10 kV线路故障跳闸分析
10 kV配电线路故障分类统计，见表1。
表1 10 kV线路故障跳闸分类统计表
从表1看出，线路故障的主要原因是部分未改造线路中绝缘子老化严重，设备固有的隐患没有消除，在气候发生突变时，线路跳闸尤为严重。其次是户外电缆头受雷击现象严重，说明电缆头制作工艺存在问题，电缆头抵御雷电攻击的能力较差。另外，树障和用户设备故障也是造成线路故障的重要因素，以上原因造成的故障占到了整个线路故障的66.7%。
4 线路故障原因分析
4.1 因线路设备自身缺陷造成线路故障
部分未改造配电线路的一般情况是线路长，分支多，设备老化严重，低值绝缘子较多，避雷器损坏的也较多，导线松弛，部分档距弧垂过大，导线易混线等。这些都有可能引起线路故障，造成故障率居高不下。在运行方面，因零值、低值绝缘子得不到及时更换，容易造成接地故障。部分配电线路避雷器长期不作维护，防雷效果较差，容易造成线路接地或雷雨天引起雷电过电压事故。
在户外电缆头的制作方面，由于工艺较粗糙，电缆头密封、接地等处理不良，使得电缆头抵御雷电攻击的能力较差。容易造成电缆头雷击烧毁，进而使线路发生跳闸。
配电变压器发生故障也易造成线路跳闸，如跌落式熔断器烧毁、引线断落等造成线路故障。
4.2 因外部因素造成线路故障
树障是引起线路跳闸的一个重要原因，尤其在大风大雨天的动作跳闸，重合成功的，有可能就是树障引起的。树障清理一直是供电企业线路运行的一个难题，清理树障的难度主要是难砍伐、难修剪、与树主矛盾大，随清随种的现象比较严重。
用户设备故障引起的线路跳闸也比较多。长期以来，部分用户的设备得不到维护，设备老化、陈旧，绝缘状况差，容易发生故障，而这种故障往往会引起配电线路跳闸。
外力破坏是造成线路跳闸的又一主要因素。这种破坏主要来自村民私自操作变压器、盗窃分子在线路上盗窃电力设备或盗割电线，发生以上现象，有可能使裸金属直接搭接在运行的裸导线上，造成相间短路故障跳闸。车辆撞击电杆也是重要的外力破坏因素，电杆被撞后很容易引起线路跳闸，这种现象主要发生在市区、县城或集镇等人口密集地区，在这些地区电杆密度较大，车辆较多，电杆被撞的几率也较大。
异物导电也是引起线路跳闸的外部因素。当铁丝等被投掷到线路上，立即造成线路跳闸。
5 预防措施
5.1 强化运行管理
从运行角度考虑，运行人员要按运行规程要求，按时巡视设备，及时、准确提供设备缺陷，为检修试验提供依据，及时发现事故隐患，及时检修，从而降低线路故障率。从“严”“勤”“细”“熟”上下功夫。应加强绝缘子、避雷器、电缆的运行维护。按周期开展预防性试验工作，加大检修力度，及时消除设备缺陷，不留隐患。针对电缆头制作工艺差的问题，应加大电缆维护人员的技能培训力度，实行考核上岗。
5.2 线路更新改造
应该抓住农网完善化工程的机会，对未改造线路进行彻底改造，更新线路设备，增强配电线路防御自然灾害的能力。目前，应针对线路跳闸较严重的几条线路，尽快列入计划，进行线路改造，使设备达到安全要求。对线路未装设分段断路器的，应尽快改造。
5.3 加强树障清理工作，部分线段进行绝缘化改造
要进一步加大树障清理力度，在一些导线下树木集中区、树障重灾区，应考虑线路绝缘化改造，减少线路故障跳闸。绝缘化改造应结合目前线路现状采用架空绝缘导线。
5.4 加强用户设备监管
部分用户考虑到经济投入的问题，主观上不愿意对设备投资维护，使之在设备安全管理上存在一定程度的管理真空，因此，部分用户设备陈旧得不到维护。这种状况对配电线路的安全运行极为不利，供电企业应加强监管力度，督促用户对其设备进行维护或改造。要经常进行检查，向用户提出整改意见。对不具备运行条件的设备，建议用户退出运行，防止造成更大的损失。
5.5 做好防外力破坏工作
配电线路外力破坏现象比较严重。应采取措施进行防范。
在线路杆塔上悬挂警告标识牌、书写宣传标语等，劝告不要攀登带电杆塔，不要打破线路绝缘子或在导线上扔铁丝类异物，不要在线路附近放风筝等。要加强对外力破坏和盗窃重灾区的防范工作。
有计划、有组织地散发宣传单、张贴宣传画、粉刷标语等，积极开展群众护线工作，确立群众护线员，对有功人员进行奖励。
针对违章建筑，从建设初期就应进行解释、劝阻。
逐年解决线路走廊内的清障工作。对盗窃电能或电力设施，造成比较严重的财产损失或引发重大事故的盗窃分子，通过公安系统立案侦破，切实打击盗窃分子的嚣张气焰。
和城建部门及山田建设部门取得联系，配合做好安全生产中的规划、设计、施工等工作，不留电力事故隐患。
6.结语
配电线路故障成因复杂，使线路故障率较高，预防配电线路故障是一项长期、艰巨的任务，应通过实践不断总结、不断提高。认真分析研究造成配电线路故障的内因、外因，进而采取有效的防范措施，是确保配电线路安全运行的一项重要工作。配电线路故障跳闸和季节的变化有密切的联系，线路运行人员和安全管理人员应积极关注当地的气象预报。分析短期和历史气象资料，提前做好防范措施。对部分线路进行更新改造，提高线路运行、检修水平是降低配电线路故障跳闸的重要保证。
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