10 kV配電網用戶故障主要類型及防治對策分析

耿 寧，陳 達

（國網天津市電力公司濱海供電分公司，天津 300450）

0 引 言

10 kV配電網是電力系統的重要組成部分，隨著社會經濟的發展，接入10 kV配電網的專變用戶日益增多。專業技術水平及資金的限制導致10 kV用戶專變運行維護水平較低，用戶故障發生率較高，極大影響電網的安全運行及供電可靠性，給供電部門帶來較大電量損失，影響電力用戶的滿意度。因此，有必要對10 kV用戶故障原因及主要類型展開分析，查找原因，總結防治對策。

1 10 kV配電網用戶故障概述

在10 kV配電網中，引發用戶設備故障的原因有很多[1]，如降雨、降雪等導致用戶線路、設備絕緣程度降低；雷擊導致絕緣子、刀閘等燒毀；用戶電纜被刨等外力破壞等。電力系統10 kV配網設備出現的故障，用戶設備都有可能出現。

多種故障皆會造成線路掉閘，其中單相接地故障最為常見[2]，占所有故障的80%。當前，天津地區10 kV系統多已進行小電阻改造，成為小電阻接地系統，單相接地故障會引起變電站出線開關跳閘，不會進一步引發相間短路等嚴重故障，但供電可靠性降低，需盡快找到故障點，恢復送電。在實際生活中，由于用戶未配備高壓電工、自身技術水平不足以及資金限制等原因，用戶自身很難查找到故障點，故障點的查找及隔離主要還是依靠供電公司相關搶修人員完成，大大延長了搶修時間，增加了故障線路用戶的停電時間，也加大故障點查找的難度[3]。

此外，由于產業升級，高科技企業（如互聯網企業、電子電信企業與生物醫藥企業等）大量采用要求不間斷供電且電能質量要求高的用電設備，如出現頻繁停電，極可能引發用戶大量投訴，影響供電企業的信譽，也與國網要求的電網高可靠性不符。

2 用戶故障定義

10 kV用戶故障與電力系統線路或設備故障在理論上并無不同，只是由于其設備具備資產屬性，為用戶資產，相應的運行維護責任由用戶承擔。依據《天津市供電用電條例》第九條，供電設施與受電設施的分界以及責任分界點，應由供電企業與用戶在供用電合同中約定，雙方沒有約定或者約定不明確的，按照下列原則確定：

（1）10 kV及以上架空線路供電，以公用電力設施與用戶專用支線連接處的引線搭接點為分界點，分界點及以上電源側屬于供電設施；

（2）電纜供電，以公用電力設施與用戶專用支線相連接的電纜頭接線端子為分界點，分界點及以上電源側屬于供電設施；

（3）采用環網形式供電，若以非電纜線作搭火引線，需以穿墻套管電源側的接線端子為分界點；若以電纜線作搭火引線，以該電纜電源側的電纜頭接線端子為分界點，分界點及以上電源側屬于供電設施。

在實際的現場運行中，10 kV用戶設備運行維護責任分界點可以分為兩類。

（1）搭火點處為架空線桿。運行維護責任分界點為公用線路與用戶支線的搭接點，搭接點以上為供電公司資產，由供電公司進行運行維護；搭接點以下為用戶資產，由用戶進行運行維護。通常，天津市濱海供電公司用戶支線均安裝高壓刀閘，作為明顯斷開點，高壓刀閘應為用戶資產。

（2）搭火點處為環網開關。運行維護責任分界點為環網開關下口接線端子處，接線端子以上為供電公司資產，由供電公司進行運行維護；接線端子以下為用戶資產，由用戶進行運行維護，環網開關應為供電公司資產。

依據以上定義，故障發生于搭火點處為架空線桿，搭接點以下或搭火點處為環網開關，環網開關下口接線端子以下均為用戶故障。

3 10 kV用戶故障的基本類型

3.1 外力破壞引起的故障

由于10 kV線路是面向用戶端的，線中通道相較于輸電網更加復雜，交叉跨越各種線路、建筑物及堆積物，很容易產生線路故障[4]。主要包括以下幾個方面：

（1）隨著城市建設步伐的加快，市政施工不斷增多。進行基建和市政施工，可能會對配電網特別是用戶電纜線路造成一定損害。在濱海供電公司負責區域，僅2017年前4個月已多次發生市政施工開挖，刨斷用戶電纜造成10 kV線路故障的現象。又如，2017年天津市建設“天網”工程（街頭高密度安裝公安監控攝像頭），在低壓電纜拉管施工中也多次拉斷10 kV用戶電纜造成線路故障。

（2）10 kV用戶架空線路多沿公路架設，由于交通繁忙或部分駕駛員違章，會造成車輛撞桿，引發用戶倒桿與斷線事故。

3.2 用戶線路掛異物、搭鳥巢引起的故障

（1）隨著城市建設的不斷發展，原先空曠的區域出現不少違章建筑，此類建筑建設的隨意性，導致與用戶線路的安全距離不足，特別是不少垃圾堆場和廢品收集站，時常發生漂浮塑料袋掛線事故。

（2）春秋季節，人們喜愛放的風箏，以及在大型慶典活動中釋放的大量飄帶汽球都可能引發用戶線路的掛線事故。

（3）春季是鳥類的繁殖期，大量鳥類選擇在配網線桿或高壓刀閘處搭設鳥巢。由于跳線線夾及高壓刀閘絕緣化不合格，容易引發線路短路，導致用戶故障。擁有長線路資產的用戶電工在春季主要工作之一便是防范鳥害。濱海供電公司負責的塘沽農村地區，因城市擴張而被大量拆遷，原村莊中的樹木被全部砍伐，鳥類無處筑巢，而配電線桿尤其是高壓刀閘安裝處適宜筑巢。人類的建設活動是引發鳥害的客觀原因之一。

3.3 天氣、自然原因

（1）北方地區秋、冬干燥少雨，用戶設備絕緣水平較高，事故較少。而春夏季節，濕潤多雨，用戶設備絕緣水平差的隱患點極易成為故障點。

（2）天津地區夏季多雷暴，雷擊是夏季10 kV配網故障產生的主要原因之一。由于架空10 kV線路的路徑較長，且沿途地形較為空曠，附近基本沒有高大建筑物，雷擊用戶線路時有發生，主要表現為絕緣子擊穿或爆裂、避雷器爆裂以及配電變箱燒毀等。

3.4 樹線矛盾

當前，園林綠化工作取得很大成績，但配網架空線路通常與綠化樹木處于同一路徑。綠化樹木經過幾年生長繁育，到春夏季已經枝繁葉茂，與10 kV用戶配電線路的安全距離不足，特別是附近有用戶高壓刀閘等裸露部位，極易引發短路接地故障。濱海供電公司負責的臨港工業區，園區綠化較好，夏季多次發生樹線矛盾引發線路掉閘。

3.5 用戶設備原因

部分用戶設備因長期使用，已嚴重老化，絕緣性能降低，且未按要求進行預防性試驗，經高溫或風吹雨淋易發生故障。此外，不少用戶絕緣子破裂、臟污，且無人清洗維護，易引發放電。部分用戶電纜中間接頭與終端頭制作不規范，經長時間運行后由隱患點成為事故點。

3.6 用戶誤操作原因

部分用戶未按要求咨詢有《進網電工作業許可證》的電工，或電工安全意識不足，違章且野蠻操作，引發用戶故障。

4 10 kV配電網用戶故障防治措施

4.1 外力引起的故障防治措施

對于外力因素引起的用戶配電線路故障，供電公司用電檢查人員應加強與相關用戶的溝通，要求施工地段相關電力用戶加強現場看護，簽訂施工協議。對于敷設電纜的用戶線路，在驗收送電階段，應嚴格按照相關規范要求[5]，對電纜溝深度，電纜敷設相關措施（電纜溝應鋪設軟土細砂、加設電纜蓋板、加設警示帶以及加設電纜樁）進行嚴格要求與驗收。在發現用戶電纜路徑附近有施工時，及時告知用戶加強線路巡視。此外，對易發生汽車撞桿的用戶線路點位，應加設防撞警示標示，并在線桿底部增加防撞墩。

4.2 異物、鳥巢引起的故障防治措施

供電部門檢查人員應要求用戶在鳥害多發季做好自身設備及線路的檢查巡視，特別是曾發生鳥害、異物故障的用戶線路，更應加強巡視，及時增加或更換驅鳥器、絕緣護套等器件。在用戶電力線路施工過程中，要求全部使用絕緣導線，減少刀閘使用，有效減少線路及設備的裸露部位。

4.3 天氣引起的故障防治措施

在雷電、大風等惡劣氣候多發地區，供電部門用電檢查人員應及時通知相關用戶及時檢修、加固自身線路，在電纜入地桿、變壓器等重要點位加裝金屬氧化鋅避雷器等防雷器件，并進行周期巡檢。此外，定期巡查絕緣子，發現積污、殘破以及裂紋問題時，及時處理、更換，也需要定期測定變電站與配電室接地電阻。

4.4 樹木引發故障防治措施

供電部門檢查人員應在春夏季加強用戶配電線路巡視檢查。發現樹線矛盾，應及時通知用戶，尤其要加強巡視城鎮綠化帶附近線路，及時處理樹線矛盾。

4.5 用戶設備及人員誤操作引起的故障防治措施

加強對電工資質的檢查力度，確保電工持證上崗，并定期組織電工防誤操作培訓。

5 濱海供電公司10 kV用戶故障防治經驗總結

5.1 分析歷年故障數據，開展重點治理

濱海供電公司10 kV用電檢查人員詳細記錄、歸納和分析歷年用戶故障數據，并按類型、地域與季節進行分類，查找多次發生故障的重點線路和重點用戶，進行專項檢查、專項治理。

5.2 主動聯系擁有大量設備的用戶，提前預警

針對濱海供電公司負責區域內產業區多、功能區多，不少政府投資開發公司與基礎設施養管公司掌管大量10 kV用電設備的現狀，濱海公司檢查人員主動聯系相關電氣負責人，在故障高發期前，提前實施檢查、通知，要求其做好相關設備的防故障措施。

5.3 審圖及送電驗收環節嚴格把關

濱海公司檢查人員應嚴格把關審圖及送電驗收，不放過一個可能的隱患點。如對長電纜和長架空線路，要求用戶安裝看門狗開關，配備保護開關；對高壓刀閘等裸露部位，堅決要求進行絕緣化處理，并于刀閘處加裝兩個驅鳥器。此外，要嚴格遵守規程規范要求，決不讓落后、淘汰、已禁止使用的設備入網。

6 結 論

10 kV配電網用戶故障種繁多，導致其發生的原因也較多。相關人員應對故障原因進行詳細且有效的分析，吸收以往防治經驗，因地制宜，采取有效措施，減少用戶事故的發生，保證人身、電網以及設備安全。