如何有效降低10kV配网线路故障率

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摘要：电力系统配网中，10kV线路分布范围广、长期暴露户外，容易因遭受外力破坏、自然灾害等原因而发生故障，因而如何有效防治10kV配电线路故障已成为配网维护的一大课题。文章通过一年内现场数据统计分析，总结出10kV配电线路的几种常见故障原因，最后有针对性地提出了相应的整改防治措施，进行落实整改。

关键词：10kV配电线路；故障原因；防治措施

中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）32-0128-03

10kV配电网是电力系统的重要组成部分，与广大用电客户有着最为直接的联系，对安全性和可靠性要求较高。通常，10kV配电网中的接线方式错综复杂，长期处于户外，一旦线路中出现故障，将会给片区用户带来极大不便，更可能遭受巨大经济损失。近年来，随着电网改造的深入，施工技术水平的提高，10kV配电网的基础有了较大改善，但由于环境等多种原因，线路故障跳闸仍不时发生。本文对10kV配电网运行中出现的跳闸故障进行了统计分析，结合工作实践经验，最后提出了行之有效的防范措施，旨在有效防治10kV配电线路故障，提高10kV配电网的运维水平。

本文以惠州惠城供电局374条10kV配电线路为研究参考对象，对其一年中出现的跳闸故障次数进行统计，结果如下：全年共出现跳闸故障174次，其中，从故障类型的角度统计，由于外力造成故障跳闸33次；设备故障引起的跳闸42次；自然原因引起的跳闸53次；树木障碍28次；动物因素8次；其他原因10次，各环节所占的比例情况如图1

所示：

图1 各环节占故障总数的比例

对上述174次跳闸故障的原因进行分析，如表1所示。

我们根据以上惠城供电局一年中的故障数据进行分析，并结合惠城供电局水口所的实际运行情况，总结出引起10kV配电线路故障的几个主要原因。有针对性地在水口供电所管辖线路整改措施的落实。

表1 跳闸故障原因

故障归类 故障原因 次数 所占比例（%）

自然因素 雷电危害 51 30%

台风暴雨 2

设备故障 变压器过载 20 24%

设备老化 16

绝缘损坏 6

外力破坏 设备被盗 2 19%

外部施工 26

车辆碰撞 2

飘挂物 3

树木障碍 树木障碍 28 16%

其他原因 产品质量 3 6%

施工工艺 5

变电站设备原因 2

动物因素 配电房小动物 8 5%

1 引起10kV线路故障的四个主要原因

1.1 自然灾害引发的线路故障

在自然灾害引起的线路故障中，据惠城局一年内的数据显示，雷击事故所占的比例最大，由于10kV架空线路通常较长，位于较为空旷的地方，一旦出现有雷雨天气，最容易使得线路遭受雷击。在10kV配电线路的故障中，雷击故障出现的频率也是最高的，它会造成线路绝缘层的破坏，发生断线事故。雷击是重点防治的因素。

1.2 外力破坏引起的故障

外部施工造成的故障占外力破坏比重的78%，对于发展区域来说10kV配电线路运行的情况也十分严峻，常常会因为外力的破坏而出现故障。随着城市化进程的不断加深，城市中的各项建设在如火如荼地开展着，由此而引发的施工项目会增多。

在施工中，如果没有对配电设施给予有效的保护，很容易造成配电线路的破坏，导致电网故障；随着楼房建筑的增多，有些原处于空旷位置的线路被新建筑物所包围，一些违章建筑致使一些线路无法得到合理有效的控制，给线路运行带来了极大的安全隐患，同时也给配电线路的安全运行留下了安全隐患；不法分子盗窃设备，给配电线路造成严重的影响。外力破坏，使10kV配电线路面临的严峻考验。

1.3 设备引起的故障

设备故障占线路故障比例的24%，其中变压器过载跳闸占47%，变压器长期处于超负荷供电状态，其产生的热量很容易造成自身的烧毁。一旦出现变压器故障，配电系统将会停运。另外设备老化，绝缘性能降低，遭受雷击或大电流冲击很容易造成接地短路故障。

1.4 树木造成线路故障

在经济发达的珠三角地区的供电所能把握所有树木对导线保持水平距离2米，垂直距离1.5米的安全距离为数不多。地产开发、市政建设等经济发展所造成的影响让青苗补偿的价格不断翻倍。树木障碍一直是10kv线路运维的一个棘手问题。我们将如何才能降低树木造成的线路故障。

2 整改防治措施及实施方案

2.1 建立针对雷害事故整改措施

雷击，是10kV线路最不可控的外力因素。通过对雷击故障的数据分析，保护动作主要是零流保护和速断保护，造成线路故障跳闸的现象是瓷瓶击穿及设备烧坏。其中瓷瓶击穿占90%以上，尤其是P-l5型、P-20型针式绝缘子质量存在缺陷。近年来，惠城地区频频发生雷击针式绝缘子爆裂事故。通过故障分析遭受雷击的杆塔接地装置电阻值偏高，基本大于50Ω。在配网线路不断健全不断发展的情况下，特别是发展中区域，就更有必要更换瓷质瓷瓶及整改接地装置。

2012年底水口供电所对10kV鳗场线F7、10kV万新线F8等五条雷击跳闸率高的线路采取以下整改措施：一是杆塔接地此测试统计，整改不符合规定的接地网。二是把瓷质瓷瓶及针式瓷瓶更换成玻璃瓷瓶和套瓷横担。三是选在绝缘薄弱点加装氧化锌避雷器：线路长远超过20公里的架空线路首末段；位于旷野，田园的杆塔；位于向阳的半山坡处及山窝出的杆塔；电缆下地端电缆头处；绝缘导线首末段装设跌落式避雷器。四是加装24台智能柱上开关。断路器跳闸或熔断器自动跌开，电弧熄灭，经过0.5s或稍长一点时间后又自动合上，电弧一般不会复燃，减少停电时间（操作智能型柱上开关要注意操作方法，防止带负荷合闸造成事故。

2013年上半年，在惠城水口区域雷击次数同比2012年上半年下降60%。

2.2 针对外力破坏引起的故障做好防范措施

外力施工破坏是10kV配电线路最棘手的问题。去年惠城局共发生26起外部施工破坏，占外力破坏故障的78%。所以外部施工影响是主要原因。造成故障多发的施工业主有：城市建设、绿化园林、煤气管道或排污或自来水、治安监控监控等。去年水口供电所成立外部施工隐患排查小组，发送正式文件及安全隐患防范措施附件至市级安监部门，抄送镇政府及各相关单位提前做好沟通协调工作，并告知盲目开挖不但给社会生活造成了很大的影响，同时也给施工方造成很多不必要的损失。统计易受外力破坏区段及所处的杆塔架空线和电力电缆并滚动更新。安排线路责任人定期对易受外力破坏区域进行巡视。在重要线路及危险点树立警示牌，并标注抢修联系电话。

近年来，城市车辆增多交通拥挤，道路扩建工程随处可见。这样一来，直接造成电力线路线行周围的施工作业对架空线的影响以及挖土对电力电缆的威胁。2012年惠州供电局水口供电所一年内，电力电缆遭受三环路扩建施工造成故障有9次之多。电力电缆从开始使用到现在有十余年，以往都是使用套管直埋敷设，近年来才规范使用电缆沟敷设并设明显标志桩，由于早年直埋敷设的电缆没有统计埋深，加上市容环境变化速度日新月异，以往的电缆标志桩都因为各种因素丢失。针对这种情况，水口供电所采用地下电缆路径仪，通过耦合线圈对电缆采集并输出电缆高频信号，对直埋电缆的走向及埋深进行准确探测。对测量数据重新统计登记台账以及做好标志，这样一来就可以避免施工器械在不知情的情况下挖断电缆造成线路故障，从而降低外力破坏的故障次数。

2.3 防治设备原因引起的线路故障措施

变压器运行在过载状态的变压器很容易发生故障，对此，在配电变压器的选择上，需要通过相关资料对供电负荷进行合理预测，之后选择容量合适的变压器，比如说新建一个台区，必须实地勘察该区域发展状况、楼群的建筑规划等情况来进行判断。将避雷器安装在变压器的低压侧，以防雷击。定期对避雷器进行检查，保证其避雷效果。变压器在使用前和使用后都应该进行必要的检查。2012年水口供电所，在保证物资利用的同时，对负载重的变压器进行以大换小，更替更换38台，直至2013年上半年水口供电所无发生变压器烧坏故障。

2.4 树木障碍引起的故障措施

表2

故障归类 故障原因 2012年上半年故障次数 2013年上半年故障次数 同比下降（%）

外力破坏 设备被盗 6 3 50%

外部施工

车辆碰撞

飘挂物

设备故障 变压器过载 5 3 40%

设备老化

绝缘损坏

自然因素 雷电危害 11

0 6

0 45%

台风暴雨

树木障碍 树木障碍 3 1 66%

动物因素 配电房小动物 1 3 -200%

其他原因 产品质量 1 1 0%

施工工艺

变电站设备原因

树木障碍引起的线路故障，在珠三角经济发达地区都是老大难的问题，这个问题主要是由于房地产过度开发，地面附作物补偿，包括青苗补偿都受到影响。解决办法主要是通过预先找到户主跟其协商，发送隐患通知书，抄送到镇一级政府要求协调，与镇政府的配合协调至关重要。由于目前农耕地的保护，城市规划部明文规定不得在农耕地建设厂房及自建房，外出务工的农民大多数在田地上种植获利快，易管理的速生林。由于涉及面积大，往往在速生林所在的区域的线路都很难协调处理。在这种情况下在水口供电所采用在速生林区架设绝缘导线的方法，可以有效解决树木造成的线路故障。但经过一段时间发现架空绝缘导线遭雷击容易断线，导线容易进水氧化，严重威胁线路安全运行。经过故障分析及研究，总结出以下措施可有效防治雷击断线事故及进水氧化的缺陷：

一是在首末端和每一个断连杆绝缘子的跳线处，将绝缘导线剥离一段绝缘层加装跌落式氧化锌避雷器，可对雷击感应电压起到保护作用。二是线路耐张段内加装线路过电压保护器，对击穿绝缘导线的雷电过电压起作用。三是严格按照工艺要求进行施工架设，放线时使用胶垫滑轮，使用合格的剥线器防止损伤导线。四是导线搭接处使用穿刺型绝缘线夹，其安装简便、结构密封、防腐蚀、防水、绝缘性高，确保绝缘导线使用寿命。

惠城供电局水口供电所2012年上半年及2013年上半年故障跳闸分析如表2所示。

3 结语

随着电网的发展，配电线路朝着合理高效的方向改进。10kV配电线路是连接电网与用户的重要环节，具有分布广泛、运行环境十分复杂的特点。提高10kV配电线路的运行水平对供电可靠率有着直接关系，其可靠性水平对工厂的生产生活以及居民的生活有着重要影响。当下的10kV配电线路中还存在很多问题，常常会导致系统故障。对此，相关工作人员应该对这些故障原因进行深入分析，积极探寻合理有效的防治措施，尽可能地降低故障率。

参考文献

[1] 王辉强.架空10kV配电线路故障原因分析及防范措施[J].中国高新技术企业，2010，（33）.

[2] 苏万煌.10kV绝缘导线应用中存在的问题及对策[J].供用电，2007，（2）.