城市主城區(qū)10kV 配電線路故障的定位查找及其預(yù)防措施

李錦波

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局，廣東 珠海519100）

1 某市主城區(qū)10 kV 配電線路及其故障概況

1.1 線路及主要設(shè)備概況

隨著城市發(fā)展，土地資源越來越寶貴，因此主城區(qū)10kV配電網(wǎng)越來越多地采用電纜作為電力傳輸介質(zhì)。以某市主城區(qū)為例，至2015年6月底，該市主城區(qū)有10kV 配變共4 185臺，總裝機容量324 139 MVA，其中公變2 048臺，公變裝機容量為164 548 MVA；專變2 137臺，專變?nèi)萘繛?59 591MVA；開關(guān)房35座，配電房964 座，箱式變壓器215 臺，電纜分支箱78臺，臺架式變壓器21臺。在運的10kV 配電線路共487回，全長985.78km，其中10kV 電纜長度共875.18km，占10kV配電線路的88.78%；10kV 架空線路長度共110.6km，占10kV配電線路的11.22%。由此可見，電纜已經(jīng)成為該市主城區(qū)10kV 配電線路的主要組成部分。

1.2 故障概況

根據(jù)統(tǒng)計資料，該市主城區(qū)從2014年至2015年6月底共發(fā)生52起10kV 線路故障跳閘事件。其中，由冷縮電纜中間頭故障引起的10kV 線路故障跳閘有27起；由市政建設(shè)、施工開挖等外力破壞引起的10kV 線路故障跳閘有12 起；由用戶電氣設(shè)備故障引起的10kV 線路故障跳閘有9起；另外還有4起是由于設(shè)備老化引起的。10kV 線路故障跳閘事件統(tǒng)計如表1所示。

表1 某市主城區(qū)10kV 線路故障跳閘事件統(tǒng)計（2014年1月—2015年6月底）

1.3 10kV 電纜線路故障原因分析

（1）絕緣劣化。由于長期運行在高壓條件下，若運行環(huán)境和散熱條件較差，10kV 電纜的發(fā)熱將非常嚴(yán)重，長此以往，電纜的絕緣會逐漸劣化，使得絕緣強度不斷下降，嚴(yán)重時會導(dǎo)致10kV 電纜絕緣崩潰。

（2）絕緣受潮。電纜頭安裝質(zhì)量不佳、密封不良等因素都會導(dǎo)致電纜絕緣受潮。

（3）機械損傷。主要是由于10kV 電纜受到外力破壞，例如市政開挖或房地產(chǎn)施工等過程中，若對地下10kV 電纜管溝和管廊構(gòu)成和走向不清楚，施工不當(dāng)或野蠻施工都會造成10kV電纜的機械損傷。

（4）其他原因。例如10kV 電纜長期過負(fù)荷運行，附件產(chǎn)品質(zhì)量存在問題，受到雷電過電壓或其他過電壓的沖擊等。

2 故障定位與查找實例分析

2.1 故障實例

該市主城區(qū)某110kV 變電站10kV 饋線F16采用電纜溝敷設(shè)形式，電纜材質(zhì)為交聯(lián)聚乙烯電纜，電纜型號為YJV22－3×300 mm2。該回饋線總長度為4.95 km，有電纜中間頭10個。

2015年3月27日，該回10kV 饋線發(fā)生開關(guān)跳閘故障，重合閘不成功。在巡檢中心的運行人員接到調(diào)度指令后，將該回饋線#1 環(huán)網(wǎng)柜601 開關(guān)拉開后試送電，出現(xiàn)B 相接地信號。隨后，在將該回饋線#1環(huán)網(wǎng)柜601開關(guān)后負(fù)荷轉(zhuǎn)由其他10kV饋線供電后，運行人員對該回饋線的對地絕緣電阻和相間絕緣電阻分別使用絕緣電阻表進(jìn)行了檢測，結(jié)果如表2所示。

表2 某110kV 變電站10kV 饋線F16絕緣電阻檢測結(jié)果

由絕緣電阻檢測所得到的結(jié)果，不難發(fā)現(xiàn)該回10kV 饋線的B相發(fā)生了接地短路。由此，巡檢中心的運行人員對該回10kV饋線進(jìn)行了故障的定位查找工作。

2.2 10kV 電纜故障定位查找

（1）首先，需對該回饋線出線段的長度進(jìn)行測量，采用低壓脈沖反射法。然后比較測量得到的正常相的電纜長度與故障相的電纜長度，通過對正常相測量波形和故障相測量波形的比較，得出該段電纜長度為2.217km。（2）低壓脈沖反射法是一種很常用的10kV 電纜故障檢測方法，特別是對斷線及斷芯故障的檢測，結(jié)果準(zhǔn)確率很高，所得到的波形也很清晰。但在本次10kV 電纜短路故障定位查找過程中，發(fā)現(xiàn)檢測所得到的故障波形不是很清晰，難以對故障點進(jìn)行定位。（3）由于低壓脈沖法精確定位失敗，因此接下來利用脈沖電流法來對故障點進(jìn)行定位查找。通過脈沖電流法，得到故障點一次和二次反射波形，兩者之間的距離為0.495km，這表明故障點距離檢測點0.495km。（4）隨后，運行人員又利用高壓電橋法對故障點進(jìn)行復(fù)查，通過高壓電橋法所測量得到的數(shù)據(jù)，計算出短路故障點與檢測點的距離約為0.495km。以上通過兩種不同的檢測方法得出的短路故障點與檢測點的距離一致，因此可以基本斷定該回10kV饋線B相發(fā)生短路故障的位置就在相距測試地點0.495km的地方。（5）雖然已經(jīng)初步確定了B 相短路故障點與檢測點之間的距離，但由于10kV 電纜在敷設(shè)過程中有彎曲，所以仍然需要利用釋放音頻信號、切斷測試及肉眼觀察等多種技術(shù)手段來對故障點進(jìn)行準(zhǔn)確定位。在對該回10kV 饋線故障相（B相）施加高壓脈沖放電信號的過程中，利用儀器在故障點附近區(qū)域接收放電聲。經(jīng)過仔細(xì)辨認(rèn)，在0.494km 處聽到了放電的聲音。打開該處電纜溝蓋板后，發(fā)現(xiàn)該處10kV電纜有一個電纜中間頭，該電纜頭有一處保護(hù)層已經(jīng)破損，同時還有一個灼燒產(chǎn)生的孔洞已經(jīng)露出了電纜內(nèi)部的纜芯。（6）最后，在距離該電纜頭1m 處將故障相（B相）電纜鋸斷，并對該回饋線各相電纜的對地和相間絕緣電阻進(jìn)行測量，測量結(jié)果均為11 000 MΩ；然后在鋸斷處之前將任意兩相電纜短接，并測量相間絕緣電阻，結(jié)果一組為0，另外兩組為11 000 MΩ。由此就說明本次10kV 電纜短路故障定位查找結(jié)果正確，本次定位查找任務(wù)圓滿完成。本次10kV 電纜故障點現(xiàn)場照片如圖1所示。

圖1 10kV 電纜短路故障現(xiàn)場照片

3 10kV 配電線路故障的預(yù)防措施

從故障統(tǒng)計結(jié)果和10kV 電纜故障原因分析可以看出，要減少該市主城區(qū)10kV 配電線路故障跳閘事件，就需要從減少10kV 冷縮電纜中間頭故障、外力破壞、用戶電氣設(shè)備故障等方面下功夫。

3.1 減少10kV 冷縮電纜中間頭故障

（1）加大對熱縮電纜中間頭的推廣使用力度；（2）對冷縮電纜中間頭的防水性能進(jìn)行改進(jìn)；（3）在10kV 電纜中間頭的施工過程中要嚴(yán)格把握施工質(zhì)量。

3.2 減少外力破壞對10kV 電纜的傷害事件

（1）安排好10kV 電纜巡檢周期，并對施工單位做好安全技術(shù)交底工作；（2）對于那些周邊需要施工開挖或鉆探的電力設(shè)施，必須做好圍蔽安全保護(hù)工作；（3）切實做好10kV 電纜的防車輛碾壓保護(hù)措施。

3.3 減少用戶電氣設(shè)備故障

（1）切實做好日常用電檢查工作；（2）加強對用戶側(cè)的管理，安排好用戶側(cè)電氣設(shè)備的巡檢巡查周期。

3.4 其他措施

（1）加強對重過載線路、臺區(qū)以及電力設(shè)備的運行巡視維護(hù)；（2）在惡劣天氣條件下，例如大霧、小雨和潮濕天氣情況下，安排好特巡、夜巡工作。

4 結(jié)語

隨著城市主城區(qū)10kV 配電網(wǎng)中電纜的使用越來越多，必須加強對10kV 電纜故障定位查找技術(shù)的培訓(xùn)和實踐操作，才能快速有效地查找出10kV 電纜的故障，并采取有效措施來對10kV 配電線路的故障進(jìn)行防范，確保城市主城區(qū)的用電安全，提高城市的供電可靠性。

［1］王紅偉，劉晉武.10kV 配電網(wǎng)中配電線路故障自動定位和隔離技術(shù)的應(yīng)用分析［J］.中國電業(yè)：技術(shù)版，2015（2）：14－16.

［2］徐文浩，劉浩，董學(xué)坤，等.10kV 配電網(wǎng)線路故障自動定位及監(jiān)測系統(tǒng)［J］.通信電源技術(shù)，2012，29（5）：111－113.