浅析10kV配网故障原因及应对措施

龙薪羽

摘 要：供电配网中一个关键的部分就是10kV配网，如果发生故障，会引发许多问题，这就需要对配网故障原因进行分析，在此基础上提出一系列可行性建议，安全生产才能得到保障。本文就10kV配网故障相关问题及解决对策进行分析和探讨。

关键词：10kV配网；故障；问题；解决对策

中图分类号：TM732 文献标识码：A

随着我国城镇化的步伐不断地加快，相应地促进了城市基础设施建设，作为与民生息息相关的电网，也已经深入到各个角落，在电力系统中农村配电网络作为重要的组成部分发挥着极其重要的作用。农村的经济发展，农民的生活水平提高，离不开用电，农村配网将电力输送到每一个农户，必须在确保配电安全的前提下，为供电过程保驾护航。作为中压网络，10kV配网可以直接向客户分配电能，而在这一过程中很容易发生故障，因此笔者以我县为例，对10kV配网发生故障的原因进行分析，在此基础上提出一些建议。

一、我县农村配网故障停电数据分析

我县虽然属于小型城市，但目前电力负荷和供电量在迅速增加，主要原因是“5·12”地震后，随着灾后重建项目的实施，加之“扩大内需”及“家电下乡”惠民政策的推广，农村经济发展加快，人民的生活水平也不断提高。但是我县农村配电网网架结构还是很薄弱，尤其是一些早期建设的农村配网，缺乏超前意识，配电容量小、设计标准低，设备很老旧现象普遍。虽然近年来国家对农村电网加大了改造力度，但由于改造资金有限，改造面不足50%，设备隐患仍然存在。因此10kV的配网供电的故障率比较高，供电的可靠性需要提高。

二、我县农村配电过程中的停电数据统计与分析

之所以会发生开关保护跳闸现象是因为10kV配电网络出现了故障，本文以我县农村配电网络为切入点，对各支路上的10kV开关安装了跳闸保护装置，我县全年的跳闸次数达到了34次，表1是我县农村配网2013年跳闸次数分析。

从表1我们不难看出雷击和自然灾害占跳闸事故原因的比例最大，为35%。其次是树障和设备老化问题。因此，10kV故障跳闸的最主要的原因是：雷击、自然灾害、树障以及设备问题。

三、主要原因深入分析

1 雷击和自然灾害

我县东部和西部各有1个雷区，有3条10kV农网线路穿越其中，而这3条线路均是上世纪七八十年供架设的，设备防雷标准低，运行时间长。2013年因雷击造成线路跳闸统计中，该3条线路因雷击跳闸竟达到5次，占42%，其余22条线路仅有7次雷击跳闸。雷击主要造成瓷瓶被击穿、断线、避雷器炸烈、变压器烧坏等。两个雷区主要分布在山岭上，线路穿越山岭时，高突的杆塔和线路自然形成引雷设备，极易容遭受雷击，线路避雷设施不完善，设备老旧改造不及时也是造成线路雷击跳闸的又一原因。有关数据表明配电网络中配电线路的感应雷所占比重高达80%其中，感应雷的放电电流高达1KA，电压达300kV，我县农网配电架空线路基本都是裸导线，在降低故障率方面劣势明显，感应雷或者直击雷作用后，雷电过电压就会产生，在很短的时间内会产生很大的电流，这些电流会击穿绝缘子，击断导线，击毁避雷器，烧坏配变。此外还有2次自然灾害现象，主要是由于夏季洪水冲刷杆塔基础，造成线路杆塔基础滑坡引起线路跳闸。

2树障

在建设绿色生态和退耕还林的政策支持下，乡镇街道的园林绿化水平得到了很大程度的提升，为了协调数目与配电线路在“领空”分配方面的矛盾，相关管理人员也对树木的障碍问题进行了处理，但仍然存在部分人员或居民意识薄弱、不配合工作人员的工作的现象，因此并不能有效地防止树枝在天气恶劣时落上电线的情况发生，并直接导致线路的短路跳闸以及地线连接故障，由此可见，树障是导致跳闸的重要原因之一。

3设备问题

电气设备问题主要分为两个方面，即：设备的内部问题和外部问题，内部问题是指设备本身的质量差，不论是选用的原材料还是设计与制造水平都无法为设备的正常运行提供保障，致使设备投入运行不久就会出现问题，导致跳闸停电的发生。而外部问题主要是设备的运行时间过长造成设备老化绝缘降低等问题，又未及时得到大修，再加上设备所处环境条件恶劣，各种污秽物得不到及时的清理，降低了设备的绝缘性，造成短路跳闸，据统计，在发生的五次跳闸事故中就有两次是10kV的内含电压互感器的真空开关，设备的铁质外壳因为雨水的原因二遭到严重的锈蚀，湿度大。剩下的三处是由铜铝过渡线受到挤压断裂引起的，致使跌落式熔断开关接触不良。

4用户设备故障

用户自身电力设施的维护不善以及设备的老化会导致配网故障跳闸，这种情况下很容易引发配网故障跳闸。我们可以在国家电网准则—《城市配电网技术导则》的相关规定告诉我们，用户隔离内部故障的装置需要安装在产权分界点处，但在实际中对于报装容量在315kVA以上的用户安装的是断路器，报装容量在315kVA以下的用户安装的跌落式熔断器，断路器的主要控制装置是过流脱口线圈，灵敏度不高，跌落式熔断器也只有过流保护功能，因此当用户内部发生故障时越级跳闸的状况就会发生。

5外力破坏

外力破坏主要包括以下几个方面：车辆触碰导线、野蛮施工电缆挖断、车辆撞杆等。有的施工人员并没有按照该区域的电力保护审批手续进行施工，对其电力施工安全的保护意识应予以进一步培养，随着新农村建设的需要，地面施工作业越来越多，比如：在电力设施保护区内挖土修路、修房造屋、超高超限车在农村道路上运输建材等。因此，外力破坏的因素还容忽视。

四、应对方案

1做好对自然灾害及雷击的预防工作

首先要保证线路不会遭到雷击。因此，避雷针、避雷绝缘子以及其他避雷装置的安装就很有必要，通过这些避雷设备可以将过大的电压或电流通过地线引入大地，避雷针、避雷绝缘子等装置对导线的保护作用是不可忽视的，也可对线路进行绝缘改造，提高线路防雷能力。

实现良好的线路绝缘。只有保证线路连接中良好的绝缘性才能在雷电击到避雷针上后顺利地被导入地下，具体可以通过以下方法提高线路的绝缘性：改良避雷针与接地线路的连接方式并加以巩固和完善、定期检查，安装专门针对杆塔的避雷装置。

避免短路的发生。减少线路连接中短路的发生可以考虑降低工频电场的强度或者不直接接地，这样可以有效地防止跳闸。

电力供应的充足。通常情况下，电网的供电主要通过环网或双回路完成，正常的电力供应可以在跳闸发生时实现电闸的再次自动闭合。

以上是避免跳闸的关键性措施，除此之外还需要以下几项措施予以辅助。

（1）大规模闪电能量的集聚本身带有极大地破坏力，唯有将能量有效的通过既定路径释放才能解除危机，这一过程分两步走，第一步是闪电能量的捕捉，第二步是按既定路径的能量释放。

（2）将闪电能量集中到规划的途径后，就得将其导入到大地中去，即接地，这是防雷工作的基础，只有将接地做好，电压的排放才成为可能。

（3）当设备或其他接收装置捕捉到雷电子后就会使设备电压升高，当电压的值上升到一定程度后就会给电位导体带来危险，造成电位导体电压的升高，对周围人员或者设备造成威胁。

（4）利用分流原理在导线的外部和地线之间并联避雷针，将多余的由雷击直接产生的或感应雷产生的电压引入设备或者室内，过电压的分流可以大大降低避雷针的电阻，是电流畅通无阻的进入地下。

（5）加强对设备材料的保护，主要是把金属材质的外壳包装起来是一种行之有效的方法，可以避免甚至完全切断隔闪电脉冲波对设备的干扰。

（6）加强线路巡视，尤其在汛期来临前要对洪水易冲刷区域线路基础附近排水情况和易滑坡地段土壤进行巡视，清理排水沟改善排水条件，保证洪水来临时线路基础既不会被冲刷也不会因积水造成基础滑坡。

2树障清理工作

加强线路经过树林果园的电力设施保护工作的宣传力度，向民众宣传线下路障对线路正常工作带来的恶劣影响，要求电力设施保护区内禁止栽种高大树竹，尽量种植庄稼。和林业加强与林业部门的协调沟通，并争取他们的支持和帮助。

3严守设备入网要求、加强施工监管力度

严把设备入网关和施工质量关，设备质量只有达到有关标准后才能加入系统运行。施工单位必须严格按照设计要求进行施工，使用先进的技术对配网运行进行管理，比如：红外成像。对设备缺陷进行分级管理，加大缺陷消除力度，如果发现问题要及时的上报，并立即进行改造。

4做好用户设备管理工作

对用户设备定期开展检查，要求定期试验维护。加强对用户超容用电行为的查处力度，有效降低用户故障发生的概率。对于已经安装户控装置的用户要加强运行监督，避免越级跳闸情况的发生。

5落实电力设施防外破措施

加强电力安全宣传教育工作，提高全社会保护电力设施意识；严格落实电力设施保护区内施工许可制度，掌握最新的施工动态，加强施工现场巡查力度，及时发现并纠正施工中的不安全行为；对公路边及施工区域附近的电力设施加装防撞和防触电等警示标牌。

结语

10kV配网的运行关系到电网安全、关系到社会生产和人民生活，笔者从10kV配网故障相关问题出发，在此基础上提出几点建议，希望对同行起到借鉴的作用，对提高10kV配网安全运行也具有一定的帮助作用。

参考文献

[1]李颂华.10kV配电线路故障原因分析及防范措施[J].中小企业管理与科技，2013（23）.

[2]王辉强.架空10kV配电线路故障原因分析及防范措施[J].中国高新技术企业，2010（22）.

[3]张昕.浅谈自然灾害对输电线路的影响及防范[J].中国高新技术企业，2013（04）.

[4]钟瑛.浅谈配电线路雷击跳闸与防治[J].四川电力技术，2014（01）.