针对配网中压系统故障的分析及整改措施

2015-12-25陈燕华

重庆电力高等专科学校学报 2015年2期

李燕，陈燕华

(重庆电力高等专科学校，重庆400053)

配网系统是供电系统直接面向用户的最后环节，它运行的好坏直接影响到用户的用电质量，如何提高10 kV配电网的供电可靠性是我们必须解决的一大问题。2013年重庆南岸地区配网故障频繁，影响了配网供电可靠性，同时也降低了配网设备运行维护水平。我们迫切需要对该地区的配网系统进行故障分析，查找配网系统产生故障的原因，并提出相应的整改意见，从而提高设备的运行维护水平。

1 10 kV配网故障停电原因分析

通过对2013年重庆南岸地区10 kV中压系统故障的数据(见表1)进行分析，发现10 kV中压系统故障中，设备故障、外部因素、外力破坏三个方面所占的比重最大，是系统故障的主要因素。

表1 城市中压配电网故障停电按责任范围分类

1.1 设备故障

由于配网设备制造厂家多种多样，制造水平和设计技术水平有高有低，对于设备质量的要求不统一，所以造成了部分设备出厂时就存在质量缺陷，这样的设备带电运行一段时间后极易发生故障。还有部分设备由于运行周期过长，运行环境恶劣，且未及时进行整改，极易出现问题，例如:连接部分松动、金属件锈蚀、绝缘材料绝缘强度降低等。

根据设备出现故障的主要原因，对故障数据加以分析，针对中压设备故障多的3个主要故障设备(电缆、开关、线缆连接设备)作出的分析如表2所示。

表2 2013年城市配电网故障停电按故障设备分类

1.1.1 电缆设备故障

1.1.2 开关故障

开关故障多数是在潮湿的运行环境中，动静触头放电引起短路后发生的;或者是开关柜母线由于环境潮湿，引起穿墙套管绝缘降低后，引发短路造成故障;又或者由于开关柜内潮湿、凝露造成电缆T型头放电后引起绝缘降低，从而造成开关本体短路故障。

1.1.3 线缆连接设备

线缆连接设备故障多数发生在线路刀闸夹板、引流线上。其主要是存在人为安装不当、运行回路负荷过重、线路老旧等问题。部分线夹在安装时由于安装工艺达不到正常运行要求，所以在运行一段时间后出现夹板发红的问题。此外，由于部分引流线发生故障后，只采取临时的处理措施，在后来的运行维护工作中未按照要求进行整改，导致发生引流线烧断和夹板脱落故障。

1.2 外部因素

外部因素主要是指用户产权的设备发生故障，主要是从而导致供电方设备发生故障。其主要表现在专用用户设备的运行维护管理不当，而影响整个线路运行的可靠性。某些用户设备所处环境污染物较多，且管理不善，造成电器设备的表面脏污而发生污闪事故;同时由于对专用用户设备监管不到位，导致设备上的污物引起设备腐蚀损坏，造成停电事故。此外还存在用户设备因运行维护管理不当，检修质量低下或施工工艺低劣等原因发生故障，而大多数专用设备所在分支线路并未设置断路器开关或熔断器，可以自动将故障用户设备隔离，所以会使其所在的公用10 kV线路跳闸停电，影响其他用户。

1.3 外力破坏

外力破坏故障主要有以下几种情况。

1.3.1 暴风雨引起线路故障跳闸

国家发改委、生态环境部等五部委日前发布加快推进长江经济带农业面源污染治理的指导意见。计划到2020年，种养业布局进一步优化，农业农村废弃资源化利用水平明显提高，对流域水质的污染显著降低。国家发改委表示，在未来的治理中，将优先解决沿江养殖污染和重点区域、敏感区域的污染问题，统筹推进种植业、畜禽水产养殖业和农村生活污染防治。

2007年、2009年、2010年、2012年、2013年迎峰度夏期间均出现了持续2天至3天的强降雨气候，强风、暴雨天气导致部分辖区线路走廊出现山体滑坡等灾害，从而造成线路故障跳闸。在恶劣天气中，强降水导致地势低洼地带的站房被淹，或者线路杆塔因风吹或雨水浸泡的影响而基础松动，或者大风大雨天气造成线路走廊两旁的树、竹倒塌在线路设备上，进而造成倒杆、断杆，导致故障发生，以致停电。

1.3.2 小动物引起的短路

部分站房在建设时未按照运维要求实施防止小动物入内的措施，或因年久失修，墙体部分出现漏洞，而带电设备因电流电压致热，温度比周边环境稍高，站房外部区域有居民堆放的垃圾等，从而造成小动物进入带电设备引起短路故障。

1.3.3 雷击

重庆每年3月至7月雷雨天气较为频繁，而大部分城镇、农村、山区地带，如南山、黄桷垭、弹子石、鱼洞、云篆山等地区的配电设备主要以架空线路设备为主，在雷雨天气就易受大气过电压影响，导致故障发生。雷击过电压大多引起10 kV绝缘子闪络放电，在绝缘子表面留下放电痕迹。并且部分雷击会直接形成雷电行波损伤户外柱上变压器，使其绝缘套管发生破裂，避雷器炸裂，跌落保险引线断线等永久性故障，进而导致线路开关跳闸后重合不成功，造成全线路停电。

1.3.4 外单位野蛮施工

在实际运行中，架空线路及其杆塔难免会受到外力破坏影响而发生故障跳闸，例如塔吊、钩机作业刮碰导线，汽车撞坏路边杆塔等;对于地埋电缆，也会因地面土建施工作业，如建设开挖、钻孔和管道检修、敷设作业等受到破坏。究其原因主要是部分线路所处地带位于开发建设区域，而外施工单位在未得到供电方监管，或者供电方在得知某线路区域内有施工时，未及时安排用电监察人员进行现场管控和危险点分析，进而造成外施工单位在失去监管的情况下野蛮施工，挖断电缆、吊车勾断架空导线等引发线路故障跳闸。随着经济的不断发展，城市建设需要进行的施工作业会越来越多，外力破坏将会成为我们急需解决的一大难题。

2 10 kV配网停电整改措施

针对10 kV配网设备故障情况，提出的整改措施主要从以下几个部分开展。

(1)严格按照标准化施工工艺规范施工，特别是电缆施放、电缆头制作、线路夹板安装这几个故障常见点的施工。

(2)落实好新投设备验收工作，要保证设备现场施工质量，移交新投运设备一定要达到要求才投入运行;通过红外测温、局放测试等带电监测手段加强日常维护，发现有问题的设备，及时更换;做好缺陷闭环管理，合理运用状态检修手段对设备开展状态检修，确保影响配网运行的带有缺陷的设备及时得到处理。在2014年，南岸供电分公司针对辖区内部分运行环境恶劣的弹子石、南坪、鱼洞等地区的二十几个站房进行土建改造，清理站房周围环境、完善站内设备封堵，有效降低了站房设备因运行环境潮湿和设备凝露造成故障的概率，同时避免了设备因小动物造成短路故障的危险。

(3)针对老旧站房和移交的公用部分站房在未移交前要提高现场监管力度，有针对性地提出整改意见，划分片区落实到责任人，及时整改。比如:在2014年，南岸供电分公司针对辖区内运行状况恶劣的三十几个弃管小区进行供电设备改造，提高了老旧站房的运维水平。

(4)在重要分支线路节点和大型支路节点上安装配网自动化终端装置，使其能在该支路发生故障时及时切除故障，缩小故障巡视范围，提高故障处理效率。例如:在2014年，南岸供电分公司在弹子石、黄桷垭变电站出线的几条长线路的大分支线路节点安装了智能开关，使其在发生故障时能迅速切除故障，保证整条线路运行，有效提高了这几条线路的故障分割及故障处理的效率。

(5)针对常见大型基础建设施工区域，积极与政府城建、城管、市政绿化、供水、供气等部门沟通协调，及时掌握所辖线路沿线施工作业开展情况，并加强对大型施工作业单位的监控，必要时可要求停工整顿;在施工现场树立明显标识提醒施工队伍注意电力设备等设施。在2014年上半年，针对南山、黄桷垭、鱼洞、弹子石地区的架空线路进行电缆下地改造，并优化了电缆线路走廊，使其避开大型基础建设现场，有效地避免了雷击、外施工破坏的发生。

(6)在容易遭受雷击的区域线路上应留有一定的防雷间隙或加装线路避雷器，提高线路耐雷水平;在绝缘子的选择上应尽量使用绝缘性能更好的瓷质绝缘子;避雷器釆用新式氧化锌避雷器，从而降低因雷击而导致的永久性接地故障发生的概率;定期对接地网电阻进行检测，更换不合格的接地体。

(7)防范小动物影响的措施:户外设备金属接头部分加装绝缘护套;及时清理杆塔、台架变压器以及开闭所、配电房周边的垃圾;做好开闭所、配电房防小动物措施和户内设备封堵工作，对于老旧破损设备应立即进行更换，并完善相应设备封堵，保证设备能安全正常地运行。

(8)针对部分站房由于地势低洼，易造成暴雨天气进水的隐患，应立即在站房周边修建导水渠，并对站房内部电缆沟道进行防水、防火封堵，防止站房因外部雨水倒灌造成站房进水而停运;现场情况特别不利的站房应考虑改建至不易造成倒灌的地势上。

(9)针对部分户外环网柜和站房设备内部易结凝露，从而造成设备金属部分锈蚀、绝缘材料绝缘老化放电的情况作如下整改:

①对部分环网柜进行改造，使其能达到防水、防凝露的要求。加强绝缘密封材料的质量管理，并对部分绝缘密封件老化的点进行更换，提高运行等级。

②对站房进行通风、除潮改造，使其站房内部空气能够循环，避免环境潮湿造成设备内部发生结凝露的情况。