淺析10kV配網故障原因及應對措施

龍薪羽

摘 要：供電配網中一個關鍵的部分就是10kV配網，如果發生故障，會引發許多問題，這就需要對配網故障原因進行分析，在此基礎上提出一系列可行性建議，安全生產才能得到保障。本文就10kV配網故障相關問題及解決對策進行分析和探討。

關鍵詞：10kV配網；故障；問題；解決對策

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A

隨著我國城鎮化的步伐不斷地加快，相應地促進了城市基礎設施建設，作為與民生息息相關的電網，也已經深入到各個角落，在電力系統中農村配電網絡作為重要的組成部分發揮著極其重要的作用。農村的經濟發展，農民的生活水平提高，離不開用電，農村配網將電力輸送到每一個農戶，必須在確保配電安全的前提下，為供電過程保駕護航。作為中壓網絡，10kV配網可以直接向客戶分配電能，而在這一過程中很容易發生故障，因此筆者以我縣為例，對10kV配網發生故障的原因進行分析，在此基礎上提出一些建議。

一、我縣農村配網故障停電數據分析

我縣雖然屬于小型城市，但目前電力負荷和供電量在迅速增加，主要原因是“5·12”地震后，隨著災后重建項目的實施，加之“擴大內需”及“家電下鄉”惠民政策的推廣，農村經濟發展加快，人民的生活水平也不斷提高。但是我縣農村配電網網架結構還是很薄弱，尤其是一些早期建設的農村配網，缺乏超前意識，配電容量小、設計標準低，設備很老舊現象普遍。雖然近年來國家對農村電網加大了改造力度，但由于改造資金有限，改造面不足50%，設備隱患仍然存在。因此10kV的配網供電的故障率比較高，供電的可靠性需要提高。

二、我縣農村配電過程中的停電數據統計與分析

之所以會發生開關保護跳閘現象是因為10kV配電網絡出現了故障，本文以我縣農村配電網絡為切入點，對各支路上的10kV開關安裝了跳閘保護裝置，我縣全年的跳閘次數達到了34次，表1是我縣農村配網2013年跳閘次數分析。

從表1我們不難看出雷擊和自然災害占跳閘事故原因的比例最大，為35%。其次是樹障和設備老化問題。因此，10kV故障跳閘的最主要的原因是：雷擊、自然災害、樹障以及設備問題。

三、主要原因深入分析

1 雷擊和自然災害

我縣東部和西部各有1個雷區，有3條10kV農網線路穿越其中，而這3條線路均是上世紀七八十年供架設的，設備防雷標準低，運行時間長。2013年因雷擊造成線路跳閘統計中，該3條線路因雷擊跳閘竟達到5次，占42%，其余22條線路僅有7次雷擊跳閘。雷擊主要造成瓷瓶被擊穿、斷線、避雷器炸烈、變壓器燒壞等。兩個雷區主要分布在山嶺上，線路穿越山嶺時，高突的桿塔和線路自然形成引雷設備，極易容遭受雷擊，線路避雷設施不完善，設備老舊改造不及時也是造成線路雷擊跳閘的又一原因。有關數據表明配電網絡中配電線路的感應雷所占比重高達80%其中，感應雷的放電電流高達1KA，電壓達300kV，我縣農網配電架空線路基本都是裸導線，在降低故障率方面劣勢明顯，感應雷或者直擊雷作用后，雷電過電壓就會產生，在很短的時間內會產生很大的電流，這些電流會擊穿絕緣子，擊斷導線，擊毀避雷器，燒壞配變。此外還有2次自然災害現象，主要是由于夏季洪水沖刷桿塔基礎，造成線路桿塔基礎滑坡引起線路跳閘。

2樹障

在建設綠色生態和退耕還林的政策支持下，鄉鎮街道的園林綠化水平得到了很大程度的提升，為了協調數目與配電線路在“領空”分配方面的矛盾，相關管理人員也對樹木的障礙問題進行了處理，但仍然存在部分人員或居民意識薄弱、不配合工作人員的工作的現象，因此并不能有效地防止樹枝在天氣惡劣時落上電線的情況發生，并直接導致線路的短路跳閘以及地線連接故障，由此可見，樹障是導致跳閘的重要原因之一。

3設備問題

電氣設備問題主要分為兩個方面，即：設備的內部問題和外部問題，內部問題是指設備本身的質量差，不論是選用的原材料還是設計與制造水平都無法為設備的正常運行提供保障，致使設備投入運行不久就會出現問題，導致跳閘停電的發生。而外部問題主要是設備的運行時間過長造成設備老化絕緣降低等問題，又未及時得到大修，再加上設備所處環境條件惡劣，各種污穢物得不到及時的清理，降低了設備的絕緣性，造成短路跳閘，據統計，在發生的五次跳閘事故中就有兩次是10kV的內含電壓互感器的真空開關，設備的鐵質外殼因為雨水的原因二遭到嚴重的銹蝕，濕度大。剩下的三處是由銅鋁過渡線受到擠壓斷裂引起的，致使跌落式熔斷開關接觸不良。

4用戶設備故障

用戶自身電力設施的維護不善以及設備的老化會導致配網故障跳閘，這種情況下很容易引發配網故障跳閘。我們可以在國家電網準則—《城市配電網技術導則》的相關規定告訴我們，用戶隔離內部故障的裝置需要安裝在產權分界點處，但在實際中對于報裝容量在315kVA以上的用戶安裝的是斷路器，報裝容量在315kVA以下的用戶安裝的跌落式熔斷器，斷路器的主要控制裝置是過流脫口線圈，靈敏度不高，跌落式熔斷器也只有過流保護功能，因此當用戶內部發生故障時越級跳閘的狀況就會發生。

5外力破壞

外力破壞主要包括以下幾個方面：車輛觸碰導線、野蠻施工電纜挖斷、車輛撞桿等。有的施工人員并沒有按照該區域的電力保護審批手續進行施工，對其電力施工安全的保護意識應予以進一步培養，隨著新農村建設的需要，地面施工作業越來越多，比如：在電力設施保護區內挖土修路、修房造屋、超高超限車在農村道路上運輸建材等。因此，外力破壞的因素還容忽視。

四、應對方案

1做好對自然災害及雷擊的預防工作

首先要保證線路不會遭到雷擊。因此，避雷針、避雷絕緣子以及其他避雷裝置的安裝就很有必要，通過這些避雷設備可以將過大的電壓或電流通過地線引入大地，避雷針、避雷絕緣子等裝置對導線的保護作用是不可忽視的，也可對線路進行絕緣改造，提高線路防雷能力。

實現良好的線路絕緣。只有保證線路連接中良好的絕緣性才能在雷電擊到避雷針上后順利地被導入地下，具體可以通過以下方法提高線路的絕緣性：改良避雷針與接地線路的連接方式并加以鞏固和完善、定期檢查，安裝專門針對桿塔的避雷裝置。

避免短路的發生。減少線路連接中短路的發生可以考慮降低工頻電場的強度或者不直接接地，這樣可以有效地防止跳閘。

電力供應的充足。通常情況下，電網的供電主要通過環網或雙回路完成，正常的電力供應可以在跳閘發生時實現電閘的再次自動閉合。

以上是避免跳閘的關鍵性措施，除此之外還需要以下幾項措施予以輔助。

（1）大規模閃電能量的集聚本身帶有極大地破壞力，唯有將能量有效的通過既定路徑釋放才能解除危機，這一過程分兩步走，第一步是閃電能量的捕捉，第二步是按既定路徑的能量釋放。

（2）將閃電能量集中到規劃的途徑后，就得將其導入到大地中去，即接地，這是防雷工作的基礎，只有將接地做好，電壓的排放才成為可能。

（3）當設備或其他接收裝置捕捉到雷電子后就會使設備電壓升高，當電壓的值上升到一定程度后就會給電位導體帶來危險，造成電位導體電壓的升高，對周圍人員或者設備造成威脅。

（4）利用分流原理在導線的外部和地線之間并聯避雷針，將多余的由雷擊直接產生的或感應雷產生的電壓引入設備或者室內，過電壓的分流可以大大降低避雷針的電阻，是電流暢通無阻的進入地下。

（5）加強對設備材料的保護，主要是把金屬材質的外殼包裝起來是一種行之有效的方法，可以避免甚至完全切斷隔閃電脈沖波對設備的干擾。

（6）加強線路巡視，尤其在汛期來臨前要對洪水易沖刷區域線路基礎附近排水情況和易滑坡地段土壤進行巡視，清理排水溝改善排水條件，保證洪水來臨時線路基礎既不會被沖刷也不會因積水造成基礎滑坡。

2樹障清理工作

加強線路經過樹林果園的電力設施保護工作的宣傳力度，向民眾宣傳線下路障對線路正常工作帶來的惡劣影響，要求電力設施保護區內禁止栽種高大樹竹，盡量種植莊稼。和林業加強與林業部門的協調溝通，并爭取他們的支持和幫助。

3嚴守設備入網要求、加強施工監管力度

嚴把設備入網關和施工質量關，設備質量只有達到有關標準后才能加入系統運行。施工單位必須嚴格按照設計要求進行施工，使用先進的技術對配網運行進行管理，比如：紅外成像。對設備缺陷進行分級管理，加大缺陷消除力度，如果發現問題要及時的上報，并立即進行改造。

4做好用戶設備管理工作

對用戶設備定期開展檢查，要求定期試驗維護。加強對用戶超容用電行為的查處力度，有效降低用戶故障發生的概率。對于已經安裝戶控裝置的用戶要加強運行監督，避免越級跳閘情況的發生。

5落實電力設施防外破措施

加強電力安全宣傳教育工作，提高全社會保護電力設施意識；嚴格落實電力設施保護區內施工許可制度，掌握最新的施工動態，加強施工現場巡查力度，及時發現并糾正施工中的不安全行為；對公路邊及施工區域附近的電力設施加裝防撞和防觸電等警示標牌。

結語

10kV配網的運行關系到電網安全、關系到社會生產和人民生活，筆者從10kV配網故障相關問題出發，在此基礎上提出幾點建議，希望對同行起到借鑒的作用，對提高10kV配網安全運行也具有一定的幫助作用。

參考文獻

[1]李頌華.10kV配電線路故障原因分析及防范措施[J].中小企業管理與科技，2013（23）.

[2]王輝強.架空10kV配電線路故障原因分析及防范措施[J].中國高新技術企業，2010（22）.

[3]張昕.淺談自然災害對輸電線路的影響及防范[J].中國高新技術企業，2013（04）.

[4]鐘瑛.淺談配電線路雷擊跳閘與防治[J].四川電力技術，2014（01）.