淺談配網安全運行影響因素及防范措施

賴江鴻

（清遠佛岡供電局，廣東 清遠 511600）

配網是電力系統的重要組成部分，其安全可靠性將直接影響著國民經濟發展和人民生活水平。據不完全統計，我國用戶停電故障中的80%是由配電網故障引起的，因此，如何提高配電網供電可靠性水平有著非常重要的實際意義。近年來，隨著20 kV電壓等級的推廣，配網規模也在不斷擴大。但由于配網的架構缺陷及多種因素的影響，導致配網安全運行事故不斷發生。如何利用有限的大修資金，實施反事故措施，降低配網的故障率，提高供電可靠性，是配網運行的工作重點。

1 影響電網安全運行的主要因素

由于經濟發展較快，原有的10 kV配電網已經不能滿足供電可靠性的要求。首先，原有的10 kV配電網絡以架空線為主，接線形式主要為單端電源供電的樹枝狀放射式，新建的工業開發區和商住小區則通常采用環網供電，電源有的是從就近的架空線上取得。其次，由于在規劃網架未完善之前，部分用戶急于用電，按規劃實施一步到位投資難以落實，因此接線存在一定的臨時性。另外，沿主要交通道路的架空線走廊附件，新建筑物施工工地多，直接威脅線路運行安全。總之，城區尤其是老城區的10 kV配電網絡單薄，轉供電能力差，地形復雜，接線較亂，事故率高，供電可靠性低。另外，隨著國民經濟的發展，20世紀60、70年代建設的變電站10 kV設備、各路出線的容量及安全性能均已不適應用電負荷和經濟發展的需要。其明顯的缺陷是：城區變電站大多數是該區域電網中的樞紐站，10 kV系統出線多，負荷大，運行年久，加之周圍環境因素，造成設備污染嚴重，設備絕緣強度下降，引發事故的概率逐年增高。

10 kV配電網的閃路。在運行中，設備的絕緣長期承受工作電壓，當絕緣件表面積污后，只要表面污物達到一定的含鹽量，遇到潮濕的狀況就容易引起閃絡。另一方積污還使絕緣的沖擊性能大幅度降低，在雷電沖擊和內過電壓的沖擊下，很容易引起閃絡。污閃有時發生在一相，也可能多相發生，還可能多處同時發生。當出現污閃后，容易引起單相接地，此時其余兩相電壓將升高，穩態時為相電壓的3倍，暫態時情況下可達成 2.5倍相電壓。在正常情況下，非故障相電壓幅值升高對絕緣并不造成威脅，若運行環境條件惡劣，絕緣件耐受電壓下降，在中性點不接地系統非故障相電壓副值升高允許運行的2 h內，有可能再出現閃絡點。其次，由于污穢使絕緣的沖擊特性下降低 30%～40%的成本，使單相接地出現零序電壓。若變電所內互感器特性較差，將激發鐵磁諧振，過電壓倍數比較高，還可能發生相絕緣閃絡擊穿，而觸發兩相接地短路。

10 kV配電網的過電壓。電氣設備在電網中運行必須承受工頻電壓、內部過電壓及大氣過電壓的作用，特別是環境條件惡劣，早期建設的設施，先天不足，爬距不夠，給電網的安全運行帶來很大威脅。弧光接地過電壓是一種幅值很高的過電壓，當電網電容電流超過一定值時，若不采取措施，接地電弧難以熄滅，將激發起弧光接地過電壓，其幅值高于4倍相電壓，這勢必對電網的安全運行構成很大威脅。在一些早期建設的10 kV配網中，絕緣靠一個針式瓷瓶，這是電網中絕緣等級較低的環節，它不能承受直擊雷，感應過電壓也會引起閃絡。

2 防范措施

2.1 縮小配網的故障停電范圍，提高配網的轉供電能力

對單端電源供電的樹枝狀放射性接線，沿線掛接大量的分枝線和配電變壓器，在長達幾公里或十幾公里的線路上任意一處發生故障，都會導致全線停電。使用聯絡開關不但可以大大縮小停電范圍，同時也使安排停電范圍大大縮小。對于聯絡開關的選擇，當首推柱上式SF6開關。目前，柱上式SF6開關的品種主要有柱上斷路器、自動重合閘、自動分斷器、重合分斷器幾種，這些開關具有結構簡單、性能優越、壽命長、檢修周期長、安裝簡易、安裝工程造價較低等優點。柱上式SF6斷路器可以單獨安裝在支線或干線的中后段，具有自動開斷故障電流的功能，能很好地與變電站出線開關配合，自動斷開故障段。

自動重合器除了具有上述斷路的功能外，還有多次重合的功能，它是一種具有控制和保護功能的智能化開關，另外還具有與自動分斷器配合使用的功能。

2.2 防雷擊事故措施

（1）更換、安裝支柱式絕緣子或瓷橫擔。

（2）安裝氧化鋅避雷器。宜在空曠的10 kV，及以上架空線路上，安裝線路型氧化鋅避雷器。新安裝的配網設備如配變、柱上開關、電纜頭等也必須安裝氧化鋅避雷器。

（3）選用安普線夾。在線路改造和檢修中，要逐步淘汰并溝線夾作導線連接器，并嚴禁不用線夾而纏繞接線。

（4）檢查、整改接地裝置。定期檢查測量線路上接地裝置的接地電阻，不合格的給予整改，保證接地電阻值不大于10 Ω。新安裝的10 kV線路，接地裝置接地電阻也不宜大于10 Ω，與1 kV以下設備共用的接地裝置接地電阻不大于4 Ω。定期檢測接地網，確保接地網的接地阻值合格。

2.3 防大風事故措施

（1）對10 kV線路桿塔應定期進行檢查，制定完善的檢查制度，對不夠牢固的桿塔及時加固基礎或增加拉線。新立桿塔應嚴格按設計要求施工。

（2）適當提高最大設計風速，可按30 m/s最大風速設計。

2.4 防社會因素造成的事故措施

（1）為杜絕或減少車輛碰撞桿塔事故，可以在交通道路邊的桿塔上涂上醒目的反光漆，以引起車輛駕駛員的注意。建議采用醇酸反光漆，紅白顏色相間，各2道，色帶高度為20 cm即可。

（2）廣泛宣傳保護電力設施的重要性，詮釋破壞電力設施所帶來的嚴重后果以及肇事者應承擔的責任；在醒目位置設置警示牌，增加開挖施工工地巡視的次數。

（3）加大導線與綠化樹木的距離，有條件的采取電纜敷設；對種植場的綠化樹木，規劃線路走廊時，應盡量避開較高樹型的植物帶，導線可選用絕緣導線。

2.5 防配網內在因素造成的事故措施

（1）對于重載配網饋線和公用臺區，隨時進行負荷監測。對最高負荷電流超過300 A的饋線采取預警制度；公用變壓器最高負荷率超過85%的，亦采取預警制度轉接負荷，必要時加裝低壓綜合監測儀或多功能電子表進行負荷監測。避免接頭、連接線夾等因過載發熱燒毀。

（2）配網設備加大改造力度，對于柱上開關、跌落式熔斷器、閥式避雷器、針式絕緣子、高損配變、高低壓配電柜、配電柜可選用 HXGN15型及以上 SF6系列；低壓開關柜可選用GGD2以上系列；并溝線夾等早期投運的殘舊設備，應選用技術參數高的現行產品。根據運行經驗，綜合造價因素，柱上開關可選用零氣壓的VSP5型SF6負荷開關；跌落式熔斷器可選用（H）RW11－12型；配變可選用低能耗的S11系列。

2.6 采取綜合措施，認真解決污閃問題

10 kV配電網安全可靠的關鍵是解決閃絡誘發相間短路及過電壓燒毀設備問題，所以，必須采取綜合措施，以求得電網的安全可靠運行。對10 kV開關室的支持絕緣子、穿墻套管、刀閘支柱瓷瓶、連桿瓶等，可以加裝防污罩。對于母排，可以加裝絕緣熱縮管，根據部分地區的運行實踐證明，這不僅提高了防污能力，而且還防止小動物造成短路。另外，在變電站的10 kV開關室還可以采取一些其他的手段來防止污閃問題。如在10 kV開關室安裝吸濕器以降低空氣的濕度，破壞污閃的條件；貫徹“逢停必掃、掃必干凈”的原則，以最小的投入保證設備的健康運行。

3 結束語

總之，提高配網供電可靠性是一個系統工程，必須從多方面努力才能取得實效。提高配網供電可靠性，要樹立良好的供電企業形象，保證向用戶不斷供給質量合格的電力，從而實現全面的質量管理和安全管理，并日益滿足電網安全運行和優質服務的要求。