配電網故障分析及維護措施

劉幸林

摘 要：隨著電力在人們生活中越來越重要，人們對電力系統的要求也越來越高，重點關注電力的安全性、可靠性，這也是電力系統維護的關鍵之所在。本文分析配電網故障多產生原因，以及故障分析和查找方法，闡述如何維護配電網安全穩定運行。

關鍵詞：配電網故障；故障分析；維修措施

當前使用的配電網絡面積廣泛、路徑復雜，線路經過不同地區有不同的配電設備和線路質量，線路損耗狀況也各不相同，受外界影響嚴重，在外力作用下，或者自身設備的質量問題會導致配電網故障產生，而且配電網與客戶端連接，線路分布復雜，會受到各種因素干擾，影響系統運行。配電網發生故障不僅降低供電企業的經濟效益，還會影響人們的正常生活和工作。

一、配電網故障原因

（一）雷電過電壓影響

配電網附近如果有高層建筑物，建筑物的避雷效果欠佳，當發生雷雨閃電天氣時，配電網就容易遭受雷擊。雷電導致的配電網故障發生頻率較小，但是當絕緣子的質量存在問題時，高壓配電線路在遭遇雷擊，很可能導致絕緣子爆裂，配電變壓器燒毀，在雷電提天氣會大大增加故障發生概率。此外，當雷擊強烈時，變壓器配備的閥型避雷器會由于接地裝置御流能力不強而引起爆裂。

（二）內過電壓影響

中壓電網（6～35kV）屬于中性點非有效接地系統，系統中的平均電壓水平較高，其中弧光接地過電壓和鐵磁諧振過電壓發生最為頻繁。當電網中的電流增大到11.4A以上，發生電網單向接地時產生間歇性電弧接地，會引起電磁能的強烈振蕩，造成弧光接地過電壓，電壓幅值可達3.5uφ，作用時間久，分布全網，會引起避雷器爆裂；鐵磁性電壓互感器在配電網中應用普遍，但是當鐵磁電壓互感器發生磁飽和時，在激發因素和網絡參數配合作用下，容易造成鐵磁諧振過電壓，可達3.0uφ，導致絕緣弱點被擊穿，電壓互感器燒毀。

（三）運行環境影響

在配電網較低位于道路旁邊時，路面由于行車或者刮風浮起的灰塵會吸附在絕緣子上，造成絕緣子污染，由于配電網中絕緣子污染不會引起大范圍停電發生，所以沒有得到足的重視，但是絕緣子污染會造成電流泄露加劇，電網損耗增加，泄露電流達到一定值時，會使絕緣子迅速劣化或爆裂，發生單向接地或相間短路故障；在配電網在野外架線較高時，會遭受鳥類的攻擊和損害，一般鳥類展翅長度可超過40厘米，當其落在橫擔時，會接觸配電網導致故障發生，鳥類在線路中使用樹枝筑巢，很可能會造成跳閘故障發生。

（四）供電線路質量影響

供電線路在使用一定時間后，會慢慢老化，引起線路質量下降，加大故障發生幾率。其中導線接點處是出現事故的高發點，在進行配電網施工時，要確保導線之間連接得足夠牢固，選擇的材料要有質量保證，符合相關規定。在長時間配電設備使用中，導線和引流線的連接處外部會由于外界的影響逐漸發生氧化，而內部會因為電阻增加氧化，當氧化作用達到一定程度，線路中通過大負荷電流時，連接點會瞬間增溫，嚴重時導致用戶電器燒毀，破壞電網運行。

（五）自然災害影響

由于配電網絡使用年限長，除了偶發的大型災害，在經歷數個春夏秋冬，各個季節常見的災害會直接間接導致配電網發生故障。春季通常有大風天氣，大風帶起地面放置物、樹木枝杈、建筑物樓體裝飾等物體撞向配電網，會引發短路，絕緣子閃絡燒斷線路，刮到高壓電線會咋成掉閘，如果物體足夠大、沖擊力足夠強，甚至會刮斷線路；夏季多降雨，雨水過量會使埋設電線桿土地松軟，造成電線桿傾倒，降雨過大時，還會引起線路短路；秋季的雷雨季會產生雷擊故障；冬季冰雪壓蓋線路會造成線路松弛，甚至被冰雪壓斷。

二、配電網故障分析和查找

（一）單向接地故障分析和查找

接地故障通常采用沿線查看、詢問方式和不對稱電流法。單向接地故障特點是變電站的PT零序電壓升高，接地相對地電壓降低，非故障相對地電壓升高。不對稱電流法是用不對稱電流源控制器控制相應開關通斷，僅在故障線路流過脈動單向特征電流，安裝在分段線路上的故障檢測器和變電站在接到信號后即可檢測出故障線路的位置。不對稱電流法準確率高，可達95%以上，滿足指導現場檢查故障的需求。

（二）相見短路時故障分析和查找

相間短路分兩種現象，速斷保護動作和過流保護動作。速斷電流保護一般整定于零秒動作，使線路故障在盡可能短時間限制內切除，對于多條線路重疊故障，上下級保護時限有可能配合條件下，調整10千伏線路過電流保護和主變壓器過電流保護時間差，使主變壓器過電流保護有足夠的返回時間。過流保護動作時限整定為0.3秒，靈敏度不夠時，采用復壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流，無法改變情況下，加裝斷路器或跌落式熔斷器，作為后一段線路主保護，查找故障應從線路后半段開始。

三、配電網絡維護措施

（一）加強配電網設計安裝管理

配電網的安全與穩定運行關系到每家每戶和經濟發展，配電網在設計安裝之初就要加強監管審查，確保電網設計科學合理，能夠達到使用需求，對線路的保護裝置設置合理，能夠有效防范電網故障的發生；對于電網安裝要嚴格控制設備質量，有設備質量保證書，杜絕采用劣質設備，設備使用年限與設計和相關標準符合；大型配電網建筑施工方要有相應的資質，有具體的施工方案和安全措施，建筑物關鍵部分施工要組織專家評審，相關設計人員到現場指導施工，嚴格執行竣工驗收環節，確保投入使用的配電設備質量符合標準。

（二）加強配電網的防雷保護

配電網防雷的主要措施是避雷器的使用，加強配電網的防雷保護，要選用保護性能好的避雷器，例如氧化鋅避雷器。同時加強避雷器的運行維護，規范設置避雷器接地引下線的設置；降低避雷器接地電阻；常年雷電活動頻繁的地區設置直擊避雷保護設施，如避雷針和避雷線的使用，或者采用地下鋪設電纜和絕緣架空線的方式。并且提高絕緣子的抗雷擊能力，采用抗雷擊效果好的針式絕緣子。

（三）加強氣象災害預防管理

配電網的季節性氣象損害有規律可尋，在與氣象部門配合下，掌握不同氣象問題提前預防的措施。對于線路檔距偏大的配電網絡，在風季來臨之前，做好相應的檢查和維護，確保架空線路的馳度和風偏；對于桿塔基礎土壤松弛或下沉問題，要定期檢查，及時發現、及時填土夯實，對于低洼處，要有防護、排水措施，減少故障發生概率；對避雷器的檢查要仔細，出現問題的避雷器及時更換，有需要時將接地電阻降低，提升絕緣子抗雷擊效果；對樹障清除處理，在樹木集中處的線路改造成絕緣線路，降低跳閘情況發生概率；金屬線路熱脹冷縮，冬天緊縮，線路長度適當留有余地，預防雷擊冰雪壓斷線路的情況發生。

（四）加強配電設備的日常管理和維護

配電設備的日常維護涉及多個方面，首先要對各個供電設備的詳細質量進行整理和歸檔，當故障出現時，能夠及時找到相應設備的資料，并做登記和更新變動，確保設備運行情況與資料記載一致，方便故障處理或檢查維護時有詳實依據參考；其次要加強社會監督管理，對人為故意毀壞、偷盜等現象加大處罰力度，加強巡邏監管頻率，呼吁廣大民眾發現舉報；最后及時清理配電網附近的場地、樹木和違章建筑設施，確保防雷設備正常使用，加裝絕緣防護罩避免遭受鳥類攻擊；設備監管要嚴格，定期維修調試設備，確保設備的運行狀況良好。

結語：

配電網的安全可靠運行，關系到電力行業的發展和社會經濟發展，也關系到人們日常生活生產。造成配電網故障的原因有多個方面，對配電網故障分析和維護需要長久持續進行，針對故障產生的原因進行研究處理，優化配電網故障處理措施和維護方法，確保供電網無故障運行。

參考文獻：

[1]李秀娟.10kV配電網的故障分析及運行維護措施[J].黑龍江科技信息，2014（29）：92.

[2]陸宏治.信息系統在配電網故障分析及處理中的應用研究[J].科技視界，2013（35）：349-35