10kV线路故障分析及其防范措施

孟新国

国网宁夏电力公司吴忠供电公司，宁夏吴忠 751100

近年来，宁夏电力公司吴忠市利通区地区10kV 配电网电力线路故障较多，不但增加了运行维护工作量，而且影响了正常的供用电秩序。在社会快速发展的今天，人们对安全可靠用电提出了更高的要求，改造10kV 配电网中的薄弱环节，实施反事故措施，提升配电网的持续可靠供电能力，提高10kV 线路的运行管理水平，是10kV 配电网能够安全稳定运行的关键。下面就宁夏吴忠市利通区地区10kV 配电网运行中存在的问题分析如下。

1 利通区地区10kV 配电网状况

宁夏吴忠市利通区地区配电网主要由辖区内10 座110kV变电站、4 座35kV 变电站、6 个开闭所，86 条10kV 线路构成，其中市区公网线路38 条，农网线路23 条，用户线路26 条。

2 故障分析

2.1 故障类型分析

现就宁夏吴忠市利通区地区配电网10kV 线路2008 年1 月至2010 年12 月期间的各类故障进行统计分析（见表1）。从表1 的数据可以看出10kV 配电网的薄弱和运行维护工作的繁重。

表1 利通区地区10kV 配电网2008 年1 月至2010 年12 月故障统计表

表2 为2011 至2012 年故障统计表，从这些数据可以看出利通区10kV 配电网运行的可靠性不高。

表2 2011 年至2012 年故障统计表

2.2 故障原因分析

现就宁夏吴忠市利通区地区配电网10kV 线路2010 年1 月至2012 年12 月期间按故障原因分类分析（见表3）。

由此可见，在这些故障原因中，设备原因和用户原因占较大的比例。

原因树害设备原因杂物用户原因偷盗施工质量外力破坏合计

表3 为2010 年1 月至2012 年12 月架空线路故障统计

这些10kV 配电网线路故障的原因主要为：

1）线路运行维护经验不足，巡视检查不到位；

2）个别人员业务技能欠缺，在日常的设备巡视和维护工作中，不能检查出线路的各类隐患和常见设备缺陷，更不能及时和有效消除设备缺陷，进而危及线路安全稳定运行，造成配电网10kV 线路故障较多；

3）10kV 配电网线路分段偏少，没有统一规划对10kV 配电网合理安装分段断路器，将线路分段控制，一旦发生故障，就造成较大的停电范围；

4）用户设备管理不到位，由于各种原因，对用户设备不能有效管理提高其安全运行水平，造成用户设备故障殃及10kV 配电网安全稳定运行。

2.3 季节性故障分析

宁夏吴忠市利通区地处中国西北，毗邻毛乌素沙漠，每年春季都会刮风沙，风沙粘附堆积在10kV 架空线路裸导线和绝缘子子串上，在线路横担处很容易造成相线之间短路放电或绝缘子闪络击穿接地等故障。而且，大风还容易将线路周围的树木、基础不牢固的大型广告牌等物体刮起碰撞或压在线路上引起线路短路或接地故障。

由于黄河水系的影响，吴忠市利通区夏季降水量较大，黄河两岸的川区水浇地多，农网10kV 架空线路的电杆大多分布在农田，如遇大量雨水冲刷和浸泡，极容易造成电杆倾斜或倒杆事故。同时，大量雨水也易引起导线与金具之间绝缘距离不够短路放电。

西北地区的秋季，雷雨较多，线路易受雷击，造成绝缘闪络或击穿，引起线路短路和接地故障。

冬季更是冰雪多，导线受冷收缩，偶有覆冰或覆冰脱落容易引起导线拉断的线路故障。

3 原因分析

3.1 短路原因

鼠害、鸟害、风筝线、人为向空中抛扔杂物、大风沙天气等，很容易造成10kV 线路导线落上异物（如铝箔塑料纸、废铁丝、录音带、彩条、风筝线、鸟窝等），造成10kV 架空裸导线线路短路或接地。如2010 年7 月28 日17 点23 分至19 点11 分，高闸变513 巴农线线路跳闸，原因为巴浪湖支线9#杆上导线挂了一只风筝造成相间短路故障。

盛夏季节，农网10kV 架空线路通道旁长势旺盛的各种树木，在遭遇大风大雨天气时，容易造成树木碰触导线引起相间的短路故障。

近年来，随着城乡基础设施建设步伐的加快，在基建施工、道路改造过程中，车辆撞断电杆、超高车辆挂断导线、电缆线路被挖断等外力破坏事故造成停电故障较多。如2011 年6 月18 日圆台变514 沿山线过流Ⅰ段动作开关跳闸，重合未成功，经过巡线查明是干线27 号杆被车辆撞断造成相间短路故障。

3.2 设备问题

10kV 线路上的配电变压器、避雷器、跌落式熔断器、线路断路器、隔离开关等设备由于其本身性能质量等原因，在生产运行过程中容易发生绝缘击穿或机械损坏等故障。另10kV线路在施工、大修、技改过程中由于建设工艺质量不规范等存在有导线引线、线夹等金具等连接处不够牢固，在带负荷生产运行一段时间后，由于接触不良接触电阻增大造成导线连接处烧断等故障。

3.3 运行环境问题

3.3.1 环境污染问题

由于东部产业转移，宁夏吴忠市利通区地区从东部转移而来的民营化工企业多，这些企业大多环保不达标，大量排放腐蚀性气体或粉尘，造成附近配电线路杆塔上的导线、金具、铁附件等严重锈蚀，腐蚀严重容易造成导线强度降低进而引发相间短路或断线事故，引起线路故障越级跳闸，对10kV 配电线路的安全稳定经济运行构成巨大威胁。空气中大量的化学污染物诸如粉尘颗粒极易在线路绝缘子上粘附堆积，造成绝缘子绝缘性能下降、导电性能增加，容易发生闪络引起故障。如2011 年8 月21 日突降大雨，在不到1 小时的时间里，共发生了11 条线路速断保护动作跳闸，均为10kV 配电线路重污染区线路设备污闪造成。

3.3.2 用户设备原因

用户设备管理不符合电气设备安全运行要求，是供电企业的老大难问题，如个别用户配电室设置不合理，管理混乱，配电室变成杂物间，用户设备老化、陈旧严重，绝缘状况差，检修试验不按周期进行，没有专业维修电工，安全隐患多等原因，致使用户设备故障引起的线路跳闸也比较多，例如，2009 年9 月12 日，北郊变516 文卫线过流Ⅰ段动作跳闸，故障原因为园林局配电室因堆放易燃物品不慎着火造成。

3.4 配电网设备管理滞后

3.4.1 电缆线路管理滞后

对10kV 配网电缆线路的运行管理没有给予足够的重视，诸如电缆线路投运后图纸资料缺失严重，电路线路路径标识不全或无标识，电缆接头绝缘处理不合格，线路隐患较多，留下了很多历史遗留问题，影响了电缆的安全运行。也是造成电缆线路易被挖断等外力破坏事故的一个重要因素。由于电缆线路巡视人员业务技能不高，巡视不到位，消除缺陷不及时，加之对各种危险源认识不够、安全意识不强，存在麻痹思想，致使10kV 配电电缆线路管理工作整体滞后。如2010 年6 月3 日，利通区市政建设单位在施工时，不顾电力设施的安全运行，野蛮施工，将北郊变529 西环Ⅱ线主干线路电缆挖断造成停电。

3.4.2 抛杂物和私拉乱接现象多

由于各种原因，时常有人向配电线路导线上乱抛铁丝、棍棒等杂物，造成线路导线相间短路、接地等故障。由于规划和管理不善等原因，在10kV 配电线路下死拉乱接现象比较严重，如城乡结合部和农村地区的电线杆上架设有通讯线、闭路电视线等多种弱电线路，低压线路与高压线路同杆架设但安全距离不符合要求，接户线如蜘蛛网般乱接，有的甚至从10kV 线路上跨越，都对10kV 配电线路的安全稳定运行构成严重威胁。如2011 年8 月5 日，金积变514 板桥线接地，故障原因是通讯线钢绞线搭在10kV 供电线路上，故障处理完毕后才恢复线路供电。

4 防范措施与建议

4.1 完善配电网结构和布局

坚持标准，按照配电网规划建设要求，科学规划，完善配电网结构，合理分接用电负荷，对10kV 配电网线路通过加装线路分段断路器，将线路根据自身结构和负荷特点合理分段，减少故障和计划检修停电范围。针对跳闸严重的线路，争取利用城农网改造工程、大修、技改、专项成本等资金尽快进行线路升级改造，使10kV 配电线路设备达到安全稳定运行要求。在改造过程中要注意缩小供电半径和增大导线截面，坚持城乡一体化，统一规划、统一设计、统一建设，按照15 年不落后的思路进行规划布局，10kV 线路总长度应控制在10km 以内为宜，供电半径应在3km 以内为宜，主干线的导线截面积应不小于185mm2为宜。

4.2 提高配网线路标准

在城农网建设与改造过程中，要积极推广和使用新技术、新设备、新工艺、新材料，提高10kV 配电网建设标准，通过提高设备本身的健康水平和科技水平，进一步提高10kV 配电网线路的安全稳定运行水平。大力推广节能型免维护的先进设备，如箱式配电变压器、永磁式真空断路器、对城区电缆线路宜采用环网柜、带负荷开关的电缆分接箱，还应应结合智能电网建设首先考虑建设配网自动化。同时，要推广使用先进的线路故障寻址器，通过先进设备缩短线路故障寻找时间。

4.3 改善配网运行环境

4.3.1 防止外力破坏措施

加强安全宣传教育，通过“致基建工地驾驶员的一封信”，温馨提示基建工地吊车、挖掘机等驾驶员为了自己、他人的幸福，安全文明驾驶车辆，防止施工中误碰架空线路和挖断电缆线路的行为。通过安全教育“三个一”和“六进”活动，加强对中小学生和广大农户的电力设施安全教育，正确使用各类电气设备，不要打破线路绝缘子或往导线上扔铁丝类等异物，禁止在10kV 线路两旁200m 范围内放风筝。采取印发安全用电宣传单（手册）、设置醒目的禁止警示牌等切实措施防止攀登电力线路杆塔行为。积极与地方政府协调沟通，在城市基础设施建设工作中应统一规划，并考虑电力设施诸如电缆沟、架空线路通道等的配套工程。

4.3.2 防雷击和大风大雨等事故措施

在10kV 配电网线路上的关键设备上安装先进的金属氧化锌避雷器、更换复合绝缘子、检查整改接地装置，保证接地电阻合格，采取有效措施提高防雷击能力，努力减少因雷击事件造成的线路跳闸事件。积极协调林业管理部门对影响线路安全稳定运行的树木进行适当的修剪或砍除，对城市地区可将10kV 线路电杆高度提高到18m 或采取电缆入地改造的方式，对农村通过果园的线路应进行绝缘化改造。及时清除线路上的鸟窝，通过安装驱鸟器，改进驱鸟器的结构等切实可行的措施，减少大风大雨等恶劣天气造成的线路跳闸。

4.3.3 解决环境污染问题

对已经处于化工企业污染区附件的10kV 配电线路设备，采取更换绝缘导线、防污染复合绝缘子及金具等新工艺、新设备，提高防污等级，调整爬距，改善设备的防污性能。对新建线路要尽量远离化工污染区。同时对重污染区10kV 线路设备应定期开展防污工作，对绝缘子等设备定期清扫，及时更换劣质瓷瓶，将故障消灭在萌芽状态。积极主动政府环保部门沟通，督促污染企业减少污染物的排放。

[1]丁荣，王书孟，佟岩冰.10kV及以下配电线路典型故障分析与预防.中国电力出版社，2005(8).

[2]柴玉华，王艳君.架空线路设计.中国水利水电出版社，2001(8).

[3]曾昭桂.输配电线路运行与检修. 中国电力出版社，1982(11).