刍论10kV配电网中常见的故障及解决方案

魏林森

摘要： 10kV配电网相比较35kV及以上电网,各种各样的故障发生的比较多,直接的后果是引起停电、降低供电可靠性、影响人民群众日常生活,严重时，会损坏电力设备、引起电气火灾等等，给国家和人们带来很大的经济损失。本文主要讨论了10KV配电网中运行中常见的一些故障,并针对性的提出了相应的解决方案,使配网运行、建设、改造、管理工作趋向科学化。

关键词：10KV配电网运行故障方案

Abstract: 10 kV power distribution network compared more than 35 kV and power grid, all kinds of faults more and direct consequence is power, reduces the power supply reliability caused, influence People's Daily life, serious when, can damage caused by electric power equipment, electrical fire and so on, to the state and people with great economic losses. This paper mainly discusses 10 KV power distribution network in the operation of the common in some fault, and pointed proposed the corresponding solution to a distribution network operation, construction, the transformation, the management work be scientific.

Keywords: 10 KV power distribution network operation fault scheme

中圖分类号：U226.8+1文献标识码：A 文章编号：

1前言

配电网直接直接服务于广大用户，并面向电力企业最终客户，其中对普通工业用户、居民照明、商业及办公区的供电，10kV配电网是非常合适的电压等级。据统计，全国发电量中约80%的电量是在城市电网内消纳的，在此之中又有70%是通过10kV公用配电网络送给用户的。随着配电网建设的逐步升级和加强，其结构日趋成熟，但也愈加庞大复杂。电网不可避免地会因为受到各种故障的影响而导致停电，影响社会的生产生活，甚至可以导致危害国家安全的重大事故。

210kV配电线路常见故障及防范措施

10kV配电线路的特点是农网的线路多、供电的半径长、并且大部分线路为放射式树枝型的供电线路，线路间无联络，线路分段开关数量少，线路保护设备仍然简陋。近年来，虽然加强了对配电线路的改造力度，使配电线路运行水平得到提高，但线路事故仍时有发生，应采取有效的措施减少甚至避免事故的发生，提高10kV配电线路的安全运行水平。

2.1 10kV配电线路常见故障

一般，10kV配电网绝缘水平低，线间距离较小，并且架空线路通过的位置多为丘陵、山地、空旷地方及有污染源的工业园地，线路易遭受雷击、外力破坏和设备等故障，致使线路跳闸。根据一般的运行经验，10kV架空配电线路的常见事故有如下几种：

2.1.1自然灾害因素

2.1.1.1雷击事故

统计表明,中等雷暴日地区配电变压器的雷击损坏率为1%。究其原因如下:

(1)逆变换过电压。根据文,配电变压器采用三点共地接线,如图1所示。

图1避雷器、低压绕组和变压器外壳三点共同接地接线

所谓逆变换过电压,即当10kV侧侵入雷电波,引起避雷器动作时,在接地电阻上流过大量的冲击电流,产生压降IR,这个压降作用在低压绕阻的中性点上,使中性点的电位抬高,当低压线路比较长时,低压线路相当于波阻抗接地。因此,在中性点电位作用下,低压绕组将流过较大的冲击电流,三相绕组中流过的冲击电流方向相同、大小相等,它们产生的磁通在高压绕组中按变压器匝数比感应出数值极高的脉冲电势。三相的脉冲电势方向相同、大小也相等(假定三相磁路对称)。由于高压绕组接成星形,且中性点不接地,因此在高压绕组中,虽有脉冲电势,但无冲击电流。冲击电流只在低压绕组中流通,高压绕组中没有对应的冲击电流来平衡,因此,低压绕组中的冲击电流全部成为激磁电流,产生很大的零序磁通,高压侧感应很高的电势。由于高压绕组出线端电位受避雷残压固定,这个感应电势就沿着绕组分布,在中性点幅值最大。因此,中性点绝缘容易击穿。同时,层间和匝间的电位梯度也相应增大,可能在其他部位发生层间和匝间的绝缘击穿。这种过电压首先是由高压进波引起的,再由低压电磁感应至高压绕组,通常称之为逆变换。比如接地电阻R为7Ω,由计算知道逆变换电压约为910KV,它可能导致绕组中性点附近层间或匝间绝缘击穿。

(2)正变换过电压。所谓正变换过电压,如图1所示,当雷电波由低压线路侵入时,配电变压器低压绕组就有冲击电流流过,它也将按匝数比在高压绕组上产生感应电动势,使高压侧中性电位大大提高,它们层间和匝间的梯度电压也相应地增加。这种由于低压进波在高压侧产生过电压的过程,称为正变换。试验表明,当低压进波为10kV,接地电阻5Ω时,高压绕组上的层间梯度电压有的超过配电变压器的层间电压。

2.1.1.2如何防止

(1)在低压侧加装MOA。它可有效限制正、逆变换过电压。其接线如图1所示。MOA的安装位置尽量靠近配电变压器,接地引线尽量短,以限制作用于配电变压器绝缘上的过电压。

(2)在低压侧加装平衡绕组。它从根本上抑制正、逆变换过电压。实践证明它是治本的好办法。除了雷电外、强对流天气、大雾、霜冻等造成事故的现象每年都有发生，且呈逐年递增趋势，对配电线路设施破坏极大。由于本地区地处亚热带多雷地区，年平均雷电日在98d/a以上，一些较长的10kV线路没有安装线路型氧化锌避雷器，同时避雷器引下线被盗等也会引起雷电及事故。导线连接器接触不良。很多地区以前都习惯使用并沟线夹作为10kV线路的连接器，甚至个别采用缠绕的方式接线，导致导线连接不良，经受不住强大雷击电流的冲击而烧损导线。避雷器接地装置不合格。不合格的接地装置，接地电阻大于10Ω，泄流能力低，雷击电流不能快速流入大地。避雷线引下线被盗，雷击电流无法流入大地。

2.1.2外力破坏造成的故障

因10kV线路面向用户端，线路通道复杂，交跨各类线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物、树木等较多，极易引发线路故障。因此外力破坏亦是10kV配电线路多发事故的原因之一。这类事故根据破坏源头可分为：树木生长超过与10kV架空线路的安全距离，造成线路接地；车辆或施工机具误碰撞触10kV架空线路及杆（塔），引起线路接地；风筝碰触引起10kV架空线路相间短路速断跳闸；铁塔的塔材、金具被盗引起杆塔倾斜或倒杆（塔）；杆塔基础或拉线基础被雨水冲刷严重引起倒杆（塔）；城市建设步伐加快，旧城改造进程中，有大量的市政施工。基建、市政施工时，对配网造成破坏，主要表现在两个方面：①基面开挖伤及地下敷设电缆；②施工机械、物料超高超长碰触带电部位或破坏杆塔；城区大部分线路架设在公路边，经济发展所带来的交通繁忙，以及少数驾驶员的违章驾驶，引起的车辆撞倒杆事故发生；导线悬挂异物类。一些庆典礼炮和彩带，放风筝，生活垃圾中的漂浮塑料、农用的塑料薄膜等物体，也对配网的安全运行造成了隐患。

2.1.3设备故障导致线路跳闸事故

由于安装水平以及制造质量等原因，导致户外电气设备存在着缺陷，设备之间的连接接触面不够，接触电阻过大；或者由于负荷电流大，引起连接处发热烧毁，导致线路缺相运行。

2.1.4用户产权设施造成的故障

用户产权电力设施普遍存在无人管理、配电房防护措施不完善、电缆沟坍塌积水等问题，仍然运行着一部分多年的老型号电力设备。因缺乏维护，内部故障时，分界点的开关未跳闸或高压保险未熔断，甚至有的单位直接将高压保险短接，造成越级跳柱上开关甚至变电站开关，而且发生故障后抢修困难、修复期长。部分客户在销户时，直接将变压器等设备拆除，而留下高压T接线，悬挂在空中，带来极大的安全隐患。

运行管理中影响配网安全的主要因素是巡视不到位、消缺不及时。巡视不到位，主要是人员技能素质不高、责任心不强，对导线在运行中磨损、断股等缺陷以及设备缺陷等未能及时发现。消缺不及时，主要是消缺管理流程不清晰、检修质量不高、责任考核不落实。

2.2故障的防范措施

2.2.1针对天气因素采取的反事故措施

提高绝缘子的耐雷水平，特别是针式绝缘子的耐雷水平。根据近几年来的运行经验，耐张点的悬式绝缘子在雷击时极少发生闪络故障，故障发生点集中在针式绝缘子上，进一步提高绝缘子的耐雷水平有助于提高线路的防雷能力。安装线路避雷器则是一个经济、简单、有效的措施。在线路较长、易受雷击的线路上装设金属氧化物避雷器或防雷金具，以及在变压器高低壓侧装设相应电压等级的避雷器。穿刺型防弧金具安装方便，密封性能好，金具高压电极与绝缘导线紧密接触，耐受电弧烧灼，运行安全可靠，值得推广应用。定期检测接地网，确保接地网的接地阻值合格。加强与气象部门的联系，积累资料，达到预警预报条件的气象灾害时，提前采取防范措施，最大限度减少气象灾害造成的损失。

2.2.2防外力破坏

在交通道路边的杆塔堆砌防撞墩并涂上醒目的反光漆，以引起车辆驾驶员的注意。对于在配电线路附近的施工，应及时联络施工方，并签订防护责任书，避免盲目施工导致线路跳闸。加强打击破坏盗窃10kV线路塔材及金具的力度，力求得到当地公安、治保部门的配合。运行部门定期巡视检查10kV线路的杆塔基础、拉线基础和违章建筑物，对被雨水冲刷严重的杆塔基础、拉线基础进行及时维修，对存在缺陷的设备及时处理和检修，对违章建筑物进行清理整顿。

2.2.3防设备故障

对10kV线路杆塔定期进行检查，对不够牢固的杆塔及时进行加固基础或增加拉线。新立杆塔应严格按设计要求施工。对于线路连接部分，应装设铜铝线耳或铜铝线夹使其接触良好。

2.2.4完善配网结构。

首先是加强配电线路的结构调整，使布局更加合理。随着输送功率的增加，一些导线的截面积显得偏小，因此可换截面积较大的导线，或加装复导线来增大输送容量，同时可以减少电能损耗。在主干线路增设分段开关、分支开关，这样能最大限度地减小停电范围。在条件允许的情况下，将开环网络改成“手拉手”的环网，这样能极大提高电网运行的灵活性，并减小因故障或正常检修引起的停电范围。

3做好配电安全运行维护工作

配电线路的运行维护是安全生产管理的基础性工作。其目的是为了掌握配电线路设备运行的健康状况、线路防护区状况以及环境变化对线路安全运行的影响，及时发现危及线路安全运行的缺陷和隐患，设备本身的缺陷和隐患，为配电线路设备的检修、维护工作提供依据，以保证线路安全运行。

4结束语

电力是实现国民经济现代化和提高人民生活水平的重要物质基础，随着城乡建设的不断深入，10kV配电网也迅速得到发展扩大。配电网直接关系到工农业生产和人民的生活用电。我们必须对配电网络故障认真分析及仔细研究，下大力气进行整改和加强管理，才能保证电网安全，创造较高的经济效益。

参考文献:

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