10 kV配电网设备选用及常见故障分析

李大志++伊兴海

摘要：详细介绍10 kV配电网设备的选用，从外力破坏、自然因素、使用和管理方面，探讨导致10 kV配电网设备常见故障的原因，论述接地故障和短路故障的查找及排除方法，为提高10 kV配电网设备的运行水平提供技术参考。

关键词：配电网；常见故障；设备选用；接地故障；短路

中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）09-0067-02

近年来，随着广大人民群众生活水平的提高和县域经济的快速发展，客户对电能供应的需求越来越高。电压质量和供电可靠性是考核县级供电企业优质服务水平的双项指标，为最大程度地满足用电客户的用电需求，对10 kV配电电网设备选用及常见故障进行分析探讨，并提出具体的办法和防范措施，旨在提高农村电网配电线路的运行水平，树立供电企业良好形象。

1 10 kV配电网设备选用

从灭弧介质这方面来看，10 kV柱上开关所经历的阶段主要包括：真空型、多油型、产气材料型、SF6型、磁吹型、压缩空气型等。多油断路器产于20世纪20年代，因其三相触头在同一个地方，所以它的绝缘介质与灭弧介质都是绝缘油。此外，由于开断容量小于1250 A，所以在开启和断开电流的时候很容易发生爆炸。随着我国经济的快速发展，这种开关已经不能跟上时代的发展。在20世纪90年代，柱上开关逐渐取代油断路器，并得到了广泛的应用。它的开断电流大于16 kA，开断短路电流的次数甚至达到了30次，10～20 a免维护，此外，它还具有控制器与加装电动操作，使配电网自动化与智能化得到了实现。

1.1 断路器

出现故障电流后按照整定电流和时间跳闸，一般配备电磁感应线圈和脱扣联动机构，既能开断，又能关合短路电流，开断故障电流能力较高，作为保护线路用。但因10 kV柱上断路器存在保护级差问题，在实际运行中存在越级跳闸的现象。

1.2 重合器

重合器有电流重合器和电压型重合器两种。反应故障电流跳闸后能重合的，称电流型重合器，这种重合器既能做保护跳闸用，又能实现1～3次重合闸，将故障段从最后一段开始逐一淘汰，直到判别到故障段。另一种重合器在线路失压时跳闸，来电延时后合闸，称为电压型重合器。

1.3 分段器

分段器能记录故障电流脉冲次数，在无电压、无电流时，当故障电流次数达到预设值自动分闸闭锁，构成电流脉冲计数型分段器。分段器大多与重合器配合使用，自动完成预期的分合及闭锁操作，具有检测与控制操动能力。

1.4 隔离开关

负荷开关仅在无电压无电流时才能断开，但可以关合故障电流，开断额定负荷电流，主要作为线路的分段。因造价低而在集中式的配网自动化中采用。

1.5 分界负荷开关

电网迅速发展，对安全供电可靠性要求越来越高，作为电力生产部门，应针对电网运行中的薄弱环节采取有效的治理措施，千方百计减少事故停电，缩小停电范围。10 kV馈线架空线路由于露天架设，其安全运行直接受周围环境和气候条件的影响，存在事故率高、事故查找难、安全可靠性差的问题。一些架空线路较长的边远山区用户，更是经常受恶劣气候影响不能正常用电分界负荷开关。分界负荷开关是将负荷开关和微机保护测控，以及通讯模块融为一体的装置，可随杆架设体积小、投资少，它的应用对提高架空线路的安全可靠性，保证电网的安全运行具有重要意义。

2 配电网常见故障类型及分析

2.1 外力破坏造成的故障

2.1.1 车辆碰撞影响 很多的驾驶员不遵守交通规则，违法开车，导致车辆撞断电线杆等事故发生。

2.1.2 城市拆迁影响 在旧城区改造和新城区扩建过程中，有些施工单位不了解线路走向和供电范围盲目施工，造成10 kV供电线路损坏，无法正常供电。

2.1.3 人为因素 一方面，个别人和单位人为因素损害10 kV配电线路安全供电。另一方面，部分不法分子盗窃10 kV配电网线缆。

2.2 自然原因造成的故障

2.2.1 雷击 雷击引起的10 kV配电网线路故障是最常见的，雷击产生的瞬间高压可使电力线路产生致命危害。

2.2.2 狂风 狂风是造成10 kV配电网线路故障的一个较常见的自然原因。在城市由于受到障碍物对风力的阻碍作用，狂风对线路的危害是比较有限，但在农村和山区，是很狂风对线路的危害较大，很容易发生断杆、倒塔等事故。

2.2.3 大雨 山区大雨引发和泥石流、洪灾等，会对线路产生致命危害，往往出现断杆、倒塔等事故。

2.2.4 大雪 降雪量太大，往往会压弯线塔或者压断电线杆。同时，持续低温也可能会使线路失去弹性，导致线路出现各种故障。

2.3 使用和管理不当造成的故障

2.3.1 使用方面的原因 主要是居民私拉电线、偷电以及使用大功率电器等原因导致10 kV网线路故障频出。

2.3.2 管理方面的原因 一方面，配电设施和设备缺乏检查，例如使用年限较长的线路及设备老化，但还在继续使用。另一方面，部分单位和工作人员玩忽职守，对管辖地区的10 kV配网路线不进行定期检查，从而导致配网因管理不善而故障频出。

3 故障判断及查找

3.1 故障判断

无论线路出现的故障是瞬时性或永久性的，都必须对故障线路进行事故巡查，查找出事故发生的原因。正确判断可能发生的故障点尤为关键，是快速隔离故障、恢复供电的前提。

3.1.1 短路故障 短路故障可根据变电站开关保护动作情况进行初步判断。如果线路发生的是电流速断保护动作，一般是线路两相或三相直接短路引起；如果线路发生的是过电流保护动作，一般是非金属性短路或线路末端分支线路引起的。

3.1.2 接地故障 如果是瞬时性接地故障，则线路的每一点都有可能发生，如恶劣天气期间常发生瞬时短路、接地故障。线路永久性接地故障，要采用对线路支线断路器进行分段试拉的方法，判断故障线路段。

3.2 故障查找

故障查找的原则是：先主干线，后分支线。巡视没有发现故障的线路，可以在断开下分线断路器后，先试送电，然后逐级恢复没有故障的其他线路。

3.2.1 短路故障的查找 10 kV线路主干线及各分支线都装设柱上断路器保护，各级开关时限整定配合很好，所以故障段很容易判断查找。在发生变电所断路器跳闸的时候，首先应查看主干线柱上分段断路器及各分支线柱上断路器是否跳闸，然后对跳闸后的线路进行故障查找，直到查出故障点。

3.2.2 接地故障的查找 线路永久性接地故障点的查找，可以在确定接地故障段后，根据可能形成的原因和各种环境因素进行查找。而瞬时性接地故障只能对全线进行查找。

参考文献

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