10kV配網線路常見的施工故障及運維故障解析

揚州三新供電服務有限公司寶應分公司 程 鋼

電力系統的線路設計是一種非常復雜的規劃。配電網絡的線路在不同的天氣、不同的環境條件下都會發生不同程度的失效。當前配電網絡的失效是由多種原因造成的，其中既有操作上的原因，也有結構上的原因。各地電力企業要結合實際運行狀況，做好配電線路的運行、維護和維修，并制訂適應不同區域配電線路運行、維護和維修的方案。

隨著社會經濟的不斷發展，國家電力系統的發展趨于成熟和完善。10kV 配電線路是城市主電網為生產和生活提供電力的主要方式[1]。10kV 配電網的主要特點是覆蓋范圍廣、覆蓋點多、覆蓋線路長，能夠在復雜環境中平穩運行。近年來隨著公眾生活質量的不斷提高，公眾對電力的需求不斷增加。同時對電源的穩定性和可靠性也提出了更高的要求。10kV 配電網的安全、穩定和運行與公眾的日常生活息息相關，直接關系到國家電力系統的可持續發展。電力企業需要及時排查10kV 配網應用過程中可能出現的施工失誤和運維故障，制定有效的預防方案，提高配網穩定性，線路運行安全可靠。

1 常見10kV 配網線路的施工故障

配電網絡的建設工作中，存在著鐵塔、桿塔基礎不夠穩固而導致鐵塔坍塌或分支箱沉陷的問題；若不能配合會造成切換保護失效，或切換保護數值與變電所的輸出電壓不一致，造成二次/短路。這些電線位于配電網絡附近的地區，因個別駕駛員違章操作導致車輛與桿塔、配電箱發生碰撞，從而導致配電網絡出現故障。有些城市在老城區的改建中要進行大規模的市政工程，這樣就會造成電力系統的電力供應中斷。

一般的故障類型有兩種。在開挖基礎上，一方面會造成地下管線的破壞，而在施工中電力系統的運行也會涉及到電力系統的輸電線路。隨著我國城鎮范圍的擴張，原有的高壓線逐漸成為了一片空曠區域，而在這一地區，出現了許多違法建筑物，這些違法建筑物的存在，嚴重地威脅著配電網絡的安全運營。在配電網絡中沒有清理障礙或在比較開放的地方會使樹和大樓過于靠近配電網絡；或是由于電纜的安裝不穩，造成了各種電線及配電網絡的失效。上述兩種布線的失效情況在日常巡視時要引起巡視員的重視，并及時處理。老鼠、貓、鳥等動物鉆入配電變壓器使其發生短路，使10kV 及以上的變電所發生跳閘保護。某些不法行為不但造成配電網絡的安全問題，而且會造成配電網絡的鐵塔、桿塔等重大事故。

由于員工的失誤而導致的故障。在10kV 輸電線路的建設中，若沒有嚴格地對有關的施工人員進行嚴格的監管，很可能導致工程的故障。比如在施工期間，10kV 配電網的巡檢不到位、或是巡檢的工作能力不夠、缺乏責任感，這些都會引起10kV配電網絡的施工問題。在電力公司的建設中，有關的供電部門往往會忽略對項目的管理，從而導致項目的建設效率受到極大的損害，并且也是一種對民眾的不負責的行為態度。

10kV 配網線路電纜故障方面的問題。一些用戶為了節省投資成本，選擇了非標電纜，造成電纜無法承載的電力傳輸，導致電纜出現問題。電纜故障很容易導致10kV 配電網線路發生故障。例如，在電力公司的建設中，如果施工工藝不合理，很容易使電纜進水，損壞電纜絕緣層，特別是高壓電纜中間接頭長期泡在水中加之制作工藝問題導致10kV配電網線路發生故障。

10kV 配網線路技術質量方面的問題。10kV 配電網線路施工過程中，如果存在施工技術和施工質量問題，會導致電線和開關接觸不良。設備運行一段時間后，會燒毀10kV 配網線路，造成線路故障。

2 10kV 配網線路的主要運行故障

2.1 配電設備方面的故障

配電設備引起的10kV 配網故障主要體現在兩方面：一是配電設備老化導致10kV 配網故障，或安裝人員未按照有關要求和說明安裝配電設備，導致配電網運行過程中發生短路、造成故障；二是線路絕緣子損壞或污染，造成線路斷線、低阻、短路等故障，導致10kV 配電網無法正常工作。

2.2 由外部因素引起的故障

10kV 配電網絡的失效也是其重要原因之一。在風、鳥等因素的作用下，10kV 配電網絡極易出現短路、單相接地或裝置失效。另外，在春季和夏天，因樹木的快速增長易發生枝條纏繞等問題，導致輸電系統發生翻轉，從而導致配電網絡的失效。另外，一些駕駛員在醉酒或違法開車時碰到了一根柱子，也會導致事故。

在配電網中，因飛禽造成的電力系統故障中最普遍的就是相間短路。春天鳥兒喜歡在電線和桿塔上筑窩，造成電網失效。對電線進行檢測，發現立柱下面有些是死禽、有些是被燒焦了。當鳥兒接近火線時，將雙翼展開接近兩個相位的導線，鳥類的軀干使得兩個相位構成一個電路，造成兩個相間的短路；主部件的觸點可引起一次導線的單相接地失效。由于鳥窩的存在，電力系統存在安全性問題。

電力系統中，鳥兒攜帶木炭、木棍、鐵絲等外來物質，在電力系統中筑起了鳥窩。這種方法在短期之內不會產生故障，卻會給電力系統的安全運營帶來危險。因輸電導線之間的導線間隔較窄，所以在施工過程中導線的搭接部位為短導線，雨天時導線與導線之間的安全距離不足，造成導線失效；有些鳥巢在像強風這樣的壞氣候下并不牢固。一些電器產品的電源插口乃至整個電源插口的構造都有可能被燒毀，從而造成電源之間的短接或單相接地。若將鳥窩置于電源線或變壓器上則會造成同樣的問題，因而對鳥類造成的安全隱患不可低估。

2.3 季節因素引發的故障

季節性因素也會導致運行10kV 配電網絡的某些安全隱患。如在夏季雷雨季節，干基地可能會在雨后下沉或侵蝕。在風的影響下電極的底座塌陷或傾斜，引起短路等現象。冬季部分地區易出現冰雪天氣，尤其一二月份西南地區經常下雨降雪，導體溫度較低容易結冰，對線路造成壓力、使導體松動。天氣晴朗時電線可能會上下跳動，造成線路損壞。

2.4 不顧及周邊環境的情況

從10kV 配電網建設和運維的角度來看，其周圍的條件對電網技術的發展起著至關重要的作用。與此同時，在國內許多城市10kV 輸電線路建設、運行和實際維修中，由于周圍條件不足、技術條件尚欠成熟，不適宜采用；在延長線路的使用年限的前提下存在著更大的安全風險，這不但使10kV 輸電線路的總體品質受到制約，也嚴重地制約了輸電的穩定性、安全性和可靠性。

2.5 建設、運營和維護水平相對較差

目前國內10kV 配電線路工程建設不斷增加，工程數量不斷增加。大部分建設單位存在一種誤解，認為10kV 配電線路建設、運維的主要目的是應對上段巡檢，但這種誤解直接影響10kV 建設、運維的正常開展，因此沒有動力法對整個項目的管理進行創新和改進，也沒有辦法提高整個國家電網系統的質量，不利于國家電力工業的發展。

施工運維技術常常不規范，施工工藝參差不齊，施工人員未按照相應的工藝規范和標準進行技術施工，影響整個配電網的施工質量，導致整個項目后期運維質量不佳。造成這種現象的原因是在10kV配電網線路的建設、運行和維護過程中，對各個環節都不是很了解，技術應用存在較大偏差。另外員工自身的專業能力比較薄弱，對整個流程的了解也不夠，具體實施過程難免會出現重大偏差。因此，整條10kV 配電線路的施工技術和運維技術不規范，也影響了施工和運維的質量。

2.6 其他因素引起的故障

除上述故障外，其他外部過程也是造成10kV配電網線路故障的原因。如，在采伐森林單元的過程中，如果采伐機沒有好好照顧，樹木很容易倒在電線上，導致相關電廠設備自動故障，影響人們日常用電，造成嚴重的電擊和威脅生命安全。例如，某電力企業的施工單位在埋設線材基礎時，如果線材基礎不牢固，在大雨、大風的作用下線材容易發生傾斜或倒塌，也會造成線路故障。

3 10kV 配網線路施工技術分析

3.1 合理配置線路分界斷路器，減少故障發生的區域

增加線路限制斷路器可以減小故障的發生，降低不需要的斷續，但也存在著變壓器的整定和整定的偏差。在以往把線上的FTU 設定成無上限保護以改善其運行的速率，在電網出現故障的情況下，負載開關與變電所的出閘開關會在同一時間啟動，從而使事故進一步惡化。設定電流時限使開關頻繁發生故障，無法正常工作。公司對此問題進行了分析，認為一些負載式斷路器的設置不夠科學，變電所的實際速度較低，以及較大的防護間距。部分電路采用雙相短路防護，電流較少，保護裝置不夠合理[2]。

3.2 10kV 配電網的網架建設

在10kV 配電網絡的項目中，電力網絡的構建要保證電力市場的正常運轉。當前10kV 配電網絡的網絡建設一般采取兩種方法：

一是連接線，它的結構相對簡便，連接兩條10kV 的輸電線路。線路的網絡架構不需投資、投資少，在線路停電時可更換線路，確保電力供應系統的穩定、可靠。但也有一定的局限性，如當斷點處含有一個節點，就會導致電路無法反向運行，從而影響電力供應；二是環形電網，將各終端串聯起來從而達到環形電網目的。在環狀網絡的作用下，不同單元、不同分段的電力供應可互相轉換。該方法不難實現，僅通過一個簡單的變換程序就可實現，可有效地改善電力供應的穩定、可靠。因而在我國的城市配電網絡中采用這種方法是目前使用最多的。環網絡建設投資少、建設速度快，經濟優勢明顯。但由于該系統的存在，在某一變電所出現的問題中，另外一方將會承受全部的負載，所以使用這樣的網絡須提高網絡的傳輸能力。

3.3 10kV 配電網絡項目中的電力系統的施工

首先，在進行配網工程前須與市政當局進行協商，并進行相應的工程施工，以保證與市的總體計劃相符。可采取環形電網的形式，即將各主線路的終端連接起來、從而達到環形電網的電力供應。環網的電力覆蓋面積很大，不同單元、不同路段之間的電力也能互相轉換。該系統采用了一種新型的電力系統，其運行方式具有較好的可靠性、穩定性和安全性。該方法具有資金投入少、速度快、經濟效益高等特點，可以與市政管網聯合設計，可更加節省城市空間，共同加強運維質量。該方案對未來的市政維修和改建具有重要意義。

其次，在構建網絡時應著重考慮區域的不同。分區上，為保證電網正常運營須在供電區內進行單獨的分區，以保證供電的正常運營。另外，分片式電源可保證網路的安全性，并能有效地減少網路的網路使用。此外，將聯絡配線與環形配線相結合，既能在線路發生事故時確保負載傳遞、又能減少停電區域，減少故障處置。

3.4 建立健全防外破有效機制

近年來，配電線路安全事故中外來損害不斷增加，事故發生率超過50%。威脅電網安全運行的主要因素有施工車輛與電線的故障碰撞、專用車輛鉆索電纜、車輛與電線桿的碰撞、線路下的樹障等造成的短路。針對這一情況，運維單位分析整理并采取了私家車登記、建檔、定期宣傳、發放能源公用事業保障宣傳冊等措施。專用車司機建立有效的溝通渠道，隨時掌握動態，離開工地派人監控，避免外部斷線事件。線下樹木護欄清潔工作主要是基于政企共同管理、嚴格的清潔標準、與林業部門和城市建設規劃的有效溝通，做好線下樹木綠化工作，種植低矮樹種是按照有關規定實現電網安全運行的主要途徑。

對于農村土地和森林問題，聯系市政府、村委會積極協商解決。針對私家車造成的線路中斷現象，針對供電企業因電網損壞、停電而造成的損失，運用法律程序追究責任、及時處理，取得了良好效果。對于鳥害，主要是增加線路和設備的絕緣分流，并為斷路器、連接器和鉸鏈安裝絕緣護套。根據季節特點，加強網上巡查，清理窩點、加裝驅鳥器，建立窩點保潔責任制。