10KV农网线路故障分析及预防措施

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[摘要]本文从10kv农网线路的故障分类及其危害出发，分析了造成故障的主要原因，并针对性地提出故障预防措施，以求提高10kV农网线路的安全运行水平。

[关键词]0KV农网线路；故障；预防

10kV配电网是电力系统中的一个重要组成部分，大量分布于农村地区，近年来，经过农网改造，10KV配电线路运行状况得到几大改善，但由于农网线路大多数为辐射型单电源网络，并且存在线路供电半径长，线路通道复杂，改造标准低等因素，造成农网10KV线路故障较多，严重影响人民群众生产生活，严重时甚至造成电力设备的损毁，引起电气火灾，造成较大的经济损失和社会影响。因此，及时分析其故障因素并做好预防措施，确保10kV配电网线健康运行，是目前配网工作的一个重点。

1.故障分类及危害

10KV农网线路故障主要表现为短路故障及接地故障两类。短路故障一是线路瞬时性短路故障（一般为断路器重合闸成功），二是线路永久性短路故障（一般为断路器重合闸不成功）。常见的有线路金属性短路故障、雷电闪络短路故障、小动物短路故障、线路引跳线断线弧光短路故障、跌落式熔断器及隔离开关弧光短路故障等。接地故障主要为线路瞬时性接地故障及线路永久性接地故障。

短路为电力系统中最常见故障，严重影响电网的安全运行。在电力系统中发生单相或两相不对称对地短路故障时，健全相的电压都要升高，其中单相对地短路时健全相的电压可能达到更高的数值，如此有可能击穿线路的绝缘薄弱点。因短路电流基本上为电感性电流，将产生去磁性电磁反应，造成发电机端电压下降，同时短路电流流过线路、电抗器等还将增大电压损失。因而短路故障发生时，造成故障相的电压大幅度降低甚至消失，且越靠近短路点，电压下降得越多，而流经故障点的电流却剧增，有时会达到数千安培，对线路的薄弱环节造成冲击而引起断线。配电网络中的设备会因为大电流通过而发热变形，造成损坏。短路故障发生的同时还有电弧产生，弧光电流产生巨大热量，使设备烧坏或爆炸，还会危及邻近设备的安全运行。此外，短路也严重影响变压器的运行：在电力系统正常运行情况下，变压器在稳态下工作发生短路时，将产生很大的短路电流，短路电流的幅值可达额定电流的30倍左右。一方面由于电磁力与电流的平方成正比，可知发生短路时变压器内部绕组所受的电应力是额定运行所受力的900倍左右；另一方面短路电流将产生很大的热量，损坏变压器的绝缘。

在中性点直接接地的电网中，一相接地就可形成短路，由继电保护装置动作将故障切除。在小电流接地电网中，在正常情况下三相对地的电压都等于相电压，单相接地故障发生后，接地相电压降低，非接地相电压升高。故障点只通过较小的电容电流，一般情况下发生单相接地时可以继续运行2h。但若不及时查出故障点加以处理，因非故障相电压升高为线电压，长期运行可能造成正常相的绝缘击穿而造成相间短路。同时高电压将危及电气设备的绝缘安全，且使电压互感器铁心饱和，励磁电流增加，长时间运行将烧毁电压互感器。而且，因间歇性弧光接地产生几倍于正常电压的过电压，可能会使线路上绝缘薄弱处以及避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁，造成严重的短路事故。

2.故障原因分析

2.1自然因素

以平果县为例，因地处我国西南地区，春季天气较为潮湿，配电设备凝露现象严重，降低设备的绝缘性，严重烧损进线开关，进而导致1OkV线路跳闸，造成沿线用户停电。而每年的七、八月则为雨水季节，因农网电杆杆基多为土埋，在雨水的大量冲刷及浸泡下，往往造成电杆倾斜或倒塌事故。此外，夏季雷雨多，而农村地区绝大部分属于湿地，是雷电活动的高发区，且大多沿途地形较空旷，附近少有高大建筑物，加上防雷设施不够完善，绝缘水平及耐雷水平较低，雷击现象严重，常见的有绝缘子击穿或爆裂断线避雷器爆裂配变烧坏等。

2.2外力因素

外力破坏因素是农网10kV线路的多发事故之一，如恶劣天气、台风、暴雨、雷阵雨期间，常发生短路接地故障，如倒杆、断线、杆基塌方、树木及杂物压线碰线、线路安装过低与各种运输物品或金属品相碰、汽车撞杆或农用机械撞杆挂拉线等造成倒杆断线引起短路故障、小动物跨接在裸线上引起短路故障甚至电力设施被盗窃，等等。

2.3配电网内在因素

一是未能定期试验、轮换配电线路设备而存在缺陷，但该缺陷巡线人员往往难以通过肉眼发现，最终导致线路臌备带病运行。二是线路负荷过重且存在导线接头接触不良的问题，易引发接头发热烧断故障和线路开关过流跳闸现象。三是10kV电缆中间头/终端头老化严重，此两处为电缆线路最薄弱环节，因运行环境恶劣，电缆沟/井排水不畅，使电缆中间头长期处于泡水或潮湿环境，中间头随着线路负荷的变化而热胀冷缩，中间头/终端头附件逐渐老化产生与电缆本体的热胀冷缩不同步，导致水份渗入中间头腾端头内，形成水树枝，引起放电，最终导致10kV线路接地或短路。

2.4运行管理因素。

运行管理中，影响配网安全的主要因素为巡视不到位，消缺不及时，其原因主要是巡视人员技能素质不高、责任心不强，消缺管理流程不清晰、责任考核不落，由于以上因素，造成一般缺陷得不到及时消除，甚至扩大为紧急缺陷，直至发生10kV线路或设备故障。

3.故障预防措施

3.1加强工程施工质量关

质量是一切工程的基础，是重中之重。施工中，要把好设备材料、施工、竣工验收质量关，杜绝使用不合格材料；提高施工人员责任心和安装水平，避免出现导线连接不良、螺钉不紧、电气距离不足、电杆埋设深度不够等情况。地埋电缆要装设电缆走向标桩等警示标志，建立平面走向图纸、电缆资料档案。在10kV线路上安装故障指示器，当10kV线路发生故障时，能快速查出故障点及时排除，缩短故障时间同时，加强对故障指示器的定期检查，此外，将主干线路上的分段跌落式熔断器更换为开关，有效减少跌落式熔断器故障，减少线路停电。一般情况下，分支线供电负荷超过560kVA的线路不宜安装跌落式熔断器，应采用断路器保护，分支干线上的分段跌落式熔断器应使用合格的熔体，使其起到应有的短路保护作用。

3.2做好自然因素的防范工作

1）在日常中积累易受风灾地区有关风力情况，掌握大风规律，在台风季来临前对个别档距较大的线路，在档距中间加电杆，或对原有电杆加防风拉线，及时检查线路驰度及风偏，以及杆塔等是否牢固可靠。此外，做好电力线路保护区树木修剪工作，避免树木因台风压倒线路。2）在雨季时节，对处于河堤/边坡的线路要重点关注，留意杆塔的基础下沉或周边土壤松弛的状况，及时填土夯实，对一些在10kV线路中起主要作用的杆塔，若地势较低易积水或易受洪水冲刷的，必须在杆基处筑防护提。3）在雷季来临前严格检查台区的避雷装置，及时校验和更换不符合运行要求的避雷器，并加强杆塔和避雷线的接地，合理设置避雷器保护，安装性能好的金属氧化物避雷器，注意降低避雷器的接地电阻，每年在雷雨季节前应定期进行避雷器预防性试验等。

3.3预防外力破坏

1）在易遭受车辆事故路段附近的杆塔上安装反光贴限高限宽反光条，提醒司机注意，个别杆塔可采用构筑水泥墩防护的手段，降低事故的发生。2）及时联系在配电线路附近的施工方，签订防护责任书，避免盲目施共造成线路跳闸，并加大对施工地段线路的巡视频率。3）经常性地组织安全用电进农村等活动，加强安全用电宣传，充分调动群众护线组织的作用，做好电力设施保护的宣传。4）联合当地公安、沿线村委治保部门等，严厉打击破坏盗窃电力设施的不法分子，最大限度减少事故发生。

3.4加强运行管理

在线路运行中，及时调整各线路的负荷，严禁线路超载运行。合理安排检修计划，按期进行线路检修及重大缺陷和事故隐患处理，力争做到防患于未然。加强运行人员业务培训力度，提高综合素质，建立激励机制，使运行人员思想到位、巡线到位、处理故障到位。

总之，农网10KV配电线路是电力系统与农村用户和企业直接相连的重要环节，其运行环境较为复杂，其安全运行水平直接影响电力企业的经济效益和农村经济的发展。因此，在实际工作中，我们必须采取相应的技术及管理措施，防止事故的发生，及时消除缺陷，以确保电网安全运行，更好地为当地经济建设服务。

参考文献

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