配電網故障統計分析及預防措施

周天杭

摘要：隨著人們生活質量在不斷提高，對于電力的需求在不斷提高，電力系統包括發電、輸電、配電和用電等系統，其中，從輸電網、本地區發電廠或分布式電源接受電力，并就地或逐級向各類用戶供應和分配電能的電網系統稱為配電網。隨著國民經濟的快速發展，區域用電負荷逐年增加，為滿足各行業、各種用戶的用電需求，配電網的結構越來越復雜、規模越來越大。近年來，在長期高負荷運行情況下，加之各種自然因素、環境因素的制約，使得一些配電線路的故障率一直居高不下，直接影響電力用戶的用電質量。目前，如何降低配電網故障率，提高配電網供電可靠性，已成為配電領域研究的重要課題之一。

關鍵詞：配電網;故障統計分析;故障率

引言

對于小電流接地選線難題，全世界的專業人士都有自己的解決方案，大部分可以概括為三方面：采用故障平衡電子電子信號實施選線;采用故障暫態信號實施選線;采用注入電子信號（外加信號）實施選線。現在日本和歐洲等發達國家都完成了小電流接地防護問題，日本采用零序功率來實施選線：針對中性點不接地管理系統使用零序無功功率做法;針對諧振接地管理系統，實施零序有功功率做法，且中性點也鏈接到中電阻。而意大利和法國則實施零序有功功率做法，中性點同樣鏈接到中電阻。德國率先實施首半波做法，對比零序電壓以及零序電流的初始極性來準確測量問題線路，經過后期不斷改進變成暫態做法來選線。

1配電網故障影響因素分析

1.1自身質量缺陷

主要包括電纜自體及其附件質量缺陷兩種類型，前種故障成因主要有：電纜絕緣內存留氣泡或氣隙，進而造成電纜絕緣在運轉過程局部形成放電現象，最后擊穿損傷絕緣結構;加工制造階段電纜絕緣層受潮，誘導絕緣結構老化及被擊穿過程。后種故障成因有：有雜物滯留于熱、冷縮頭電纜絕緣層中;絕緣層各部位厚度欠缺均勻性;涂膠位置封實不緊湊等。

1.2外力破壞

配電線路根據導線類型可分為架空線、電纜線和架空電纜混合線。漂浮物、樹障以及交通車輛碰撞電桿等外力破壞因素易造成架空線路故障;道路或管道開挖、交通車輛碰撞箱式設備易損壞電纜線路。據統計，2019年某公司因外力破壞造成配電網故障占總故障次數的17.7%，主要由異物短路、車輛碰撞造成，其中異物短路占總故障次數的8.6%。由于地區整體配網線路絕緣化率偏低（16.9%），4月—7月受大風及異常天氣影響，異物短路多發;車輛碰撞占配電網故障跳閘次數的4.9%，由于近年來城市建設的不斷推進，4月—9月車輛碰撞及外部施工引起的故障居高不下。

1.3設備引發的故障

10kV配電網中設備引發的故障如下：第一，永久性的設備故障。在系統運行中，設備中的絕緣問題會引發設備的短路故障，嚴重的會引發線路停電，無法保證10kV配電網的穩步運行。出現這種問題的原因與配電網變壓器、短路器等設備老化等存在關聯，所以，在具體的項目維護中應該注意上述問題。第二，瞬間故障問題。在10kV配電網運行中，線路會受到外界不同因素的影響，降低10kV配電網的運行效率。

2預防措施

2.1配電網巡檢

（1）梳理和總結樹木與線路矛盾突出線路，建立樹木分布臺賬，為開展季節性巡視和清理工作提供指導。（2）巡視時應注意線路周邊變化情況，發現建筑、掘路、違章搭掛通信線、砍伐樹木及爆破等威脅線路安全的施工，應立即予以制止，發放違章通知書，并督促施工方簽訂安全協議。（3）在配電線路、設備上設置各種警示標識、護欄、防護裝置，電線桿上安裝防撞警示標識和防撞保護墩。

2.2監測電纜用電負荷與溫度

10kV電纜運作階段嚴格依照相關規范要求監測電纜用電負荷與溫度指標能早期發現異常狀況，及時排查處理，進而從根本上維護配電網電纜線路能正常運作。理論上電纜橫截面最大電流即為電纜自體所能承載的負荷峰值。但10kV電纜現實運轉階段一旦形成了最大電流將會對線路結構完整性形成嚴重損傷，尤其是針對處于長久運轉狀態下的線路最大電流形成的危害更大，誘導了電纜故障形成過程。為應對以上情況，力爭在配電網日常運維管理階段合理應用性能高端的儀表，推行周密化的人工檢修計劃，密切監測電纜現實運行負荷量，測量電纜線路溫度，若發現電纜溫度或負荷超出限定范圍則一定要及時組織人力予以勘察、檢測，針對性實施相關維護措施，將對線路完整性造成的損傷降至最低水平。

2.3基于注入信號的選線方法

S注入法。使用對電壓互感器的二次側注入電子信號并且在每一條出線的終端接收裝備里注入此電子信號，此電子信號能測到問題信號，正常線路不會接受到這類信號，雖然這種做法操作簡單，不過容易受到諧波影響，準確性很低。注入變頻信號法。使用故障后的位移電壓將向消弧線圈的電壓互感設備器注入信號，并產生可變頻率的恒流電子信號，可以測出每一線路的零序電子信號的功角、阻尼率，如果線路指標高于整定數值時則會認為此線路是問題線路。不過出現接地電阻很低的時侯，也會出現一定的檢測錯誤幾率。殘留增量法。使用零序電流里面的變化量作為判斷的依據，根據變換管理系統里的消弧線圈的阻尼，并準確測量出每一線路的零序電流變化數值，問題線路的變化會高于安全線路的變化。雖然此類做法靈敏度高、也能在諧振接地管理系統里面使用，但需要前提條件，就是消弧線圈必需存在自動調節這個功能。

2.4確定10kV配電網的維護保養方案

維護保養如下：第一，對于電網維護人員，應該按照10kV配電網的運行狀態，定期清潔瓷套管及絕緣子;第二，10kV配電網安裝中，需要保證各個器件連接的可靠性，主要是為了避免不同金屬之間配合不合理的問題，增強系統運行的安全性、穩定性;第三，10kV配電網維護人員，需要定期檢查開關的分接狀態，避免電路設備故障問題的出現;第四，在10kV配電網維護及保養中，需要定期檢查避雷接地設備的狀態，定期檢查避雷器的絕緣電阻以及電導電流，使10kV配電網可靠接地，避免引線短路問題的發生。在防雷接地保護方案構建中，電網維護人員需要根據配電網的運行狀態，確定科學化的防雷工程施工方案，強調各項防護措施的科學性，同時也應加強對設備的安全及維護，避免10kV配電網接地故障問題的出現;第五，10kV配電網的故障診斷及維護中，定期進行設備在線監測及遠程監控，增強配電網運行的安全性。

結語

通過對某供電公司配電網的故障情況、原因進行統計分析，分別從技術、管理方面提出配電網故障防范措施，供配電網相關工作人員參考。

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