10kV 配电线路常见故障处理及防范措施研究

◎李幼莹 曾武兵

随着国家“一带一路”建设和国民经济的飞速发展，各行各业对电力的需求与日俱增，对电能的依赖日益增强，对电网的供电可靠性及客户优质服务提出了更高要求。配电网的不断发展和各分布式电源的大量接入，使配电线路结构变得越来越复杂，作业点不断增多，更容易因各种突发情况造成线路故障频发甚至波及大面积区域，对用户用电造成影响。10kV 配电线路作为配电网的主要支撑，是电力工作者运行维护的重点。因此，深入分析10kV 配电线路故障原因，研究处理方法，加强防范措施，对提高配电线路供电可靠性具有重要意义。

一、10kV 配电线路常见故障

1.单相接地故障。10kV 配电线路单相接地是发生频次最多的故障，主要由于线路在运行过程中直接或间接与地接触导致。如果在施工过程中，线路固定不到位，各接点连接不牢固，又受到自然环境中天气的影响，随着运行时间的增长，设备不断老化，就会发生配电线路与大地接触的现象。树木生长过高，搭接在配电线路上导致单相接地的故障是最常见的。在我国，电压等级为6～35kV 的配电网一般采用小电流接地方式，即中性点不接地或经消弧线圈接地的系统。在小电流接地方式下10kV 配电线路发生单相接地故障电流较小，不会对设备安全造成较大影响，可继续运行1～2 小时。

2.相间短路故障。相间短路故障是指相线与相线间不通过任何用电器直接连在一起，形成电气回路的故障。相间短路故障会产生很大的短路电流，短时间内产生的巨大热量形成高温，造成设备过热损坏。由于短路电流的电动力效应还可能引起电气设备的破坏或永久变形，导致事故进一步扩大。短路时系统电压的突然下降将造成电动机转速降低甚至停止运转，对用户生产活动产生较大影响。另外，短路时线路保护动作跳闸会造成用户停电，给国民经济带来损失。

相间短路故障的原因主要有三个方面：一是线路及设备自身陈旧老化。配电线路上设备众多，未及时更换老旧设备易发生线路断裂或绝缘击穿等问题，引起相间短路。二是受自然环境因素的影响。10kV 配电线路大多为架空线路，当遇到雷击、大雨、台风等恶劣天气时，极易发生相间短路故障。三是受外力破坏的影响。在新建房屋、道路施工过程中，电缆被破坏的情况时有发生。架空线路的人为破坏则更多，例如外力拉扯导致电线断裂，都会引起相间短路故障。

3.线路过负荷故障。虽然电力企业已加大配电网建设投入，但在城区内供电依旧形势严峻，各种大功率电器设备的投入使用造成过负荷运行线路大幅增多，而过去的线路规划已不满足现在的供电需求，城区电网改造也受到环境、财力的制约。若配电线路长时间过负荷运行，将导致线路电流过大引起发热，使线路绝缘老化或线路劳损，甚至由此而引发火灾、触电等安全事故。

二、10kV 配电线路故障处理方法

1. 迅速收集准确信息提高故障查找效率。发生10kV 配电线路故障时，值班调度员（监控员）应及时将从监控系统中监视到的设备事故类、异常类、越限类和变位类等告警信息告知配电线路运维人员，明确故障发生的时间、设备双重名称、继电保护和安全自动装置动作情况以及电压是否异常和是否造成设备过载。配电线路运维人员依据准确信息对故障线路进行巡视排查。巡视过程中，配电线路运维人员应根据故障象征，遵循以下原则迅速查找故障：一是对故障进行初步判断，重点巡视与之相关的设备及可能的故障点位置，例如可根据电流Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段保护动作信息对故障点更大概率的线路段重点巡视排查，雷雨天气发生后应重点检查线路上避雷器及瓷瓶是否有损坏等等；二是充分收集用户反映故障，如发现设备冒烟、起火等情况。

2. 应用新技术手段处理单相接地故障。目前，10kV 配电线路发生单相接地故障时，处理方法为人工拉路，观察母线电压是否恢复正常来查找接地点。此方法具有很多缺点，第一是查找时间消耗较长，很有可能还未查找到接地线路就引发更大面积故障；第二是可能会导致没有故障线路的用户短时停电；第三是频繁拉合断路器导致线路冲击次数过多，损坏设备。受到稳态电流信号微弱，故障电弧及外界干扰的影响，小电流接地选线定位依旧是一个棘手的问题。从目前的技术发展及应用效果来说，中电阻法和暂态量法是小电流接地选线及定位技术的主要方向。有效应用这些新技术手段能快速查找隔离故障，避免系统带故障运行时间过长而造成事故形成多点接地和相间短路等严重故障，也可避免人身触电安全隐患。

3.建立故障多发线路档案。10kV 配电线路设备众多，接线复杂多样，应建立故障多发线路档案，将每条线路的参数、故障多发点、故障原因、同一故障次数、造成负荷损失等形成档案，在发生多条线路故障巡视排查时，可通过重点排查过去常出现故障的设备及用户，尽快隔离并处置故障，在短时间内恢复无故障用户供电。

4.制定故障处置预案。配电线路故障都是突发性的，无法预知，为快速处理故障，应制定各种类型故障的处置预案，处置预案应包含故障线路参数、故障象征、故障原因、处理流程、恢复用户供电流程等。对天气预报发布的恶劣天气预警应当高度重视，提前将易造受雷击或其他冲击线路筛选出来，重点巡查并制定好故障预案。对需要举行重大活动的场馆、节假日、高考等重大事件所涉及线路必须制定保电预案，且应包括线路突发故障的处理方案。

三、10kV 配电线路故障防范措施

1.优化配电线路规划。电力线路设计人员应从实际出发，结合地理环境、负荷需求、后期改造及扩建等因素，合理规划配电线路。例如尽量避开雷电易击中区域、鸟类众多地段、不利于电缆敷设的暗河等，从源头上减少配电线路故障的发生。

2.加强线路巡视。配电线路运维单位应按规程对线路进行正常巡视，遇大雪、冰雹、台风、暴雨等季节性气候或有特殊需要时，还应立即对全线路或线路的特殊段开展特殊巡视，以便掌握线路的实时运行情况。巡视过程中如发现有异物挂在线路上，树木过高搭在电线上，设备出现冒烟、放电等现象应及时停电处理。发现可能威胁到线路正常运行的人为施工以及在线路附近搭建违章建筑等现象时，可以对相关单位和人员下发安全隐患通知书进行劝阻、解释。

结束语：10kV 配电网络覆盖范围广，结构复杂，发生故障时直接影响到人民正常的生产生活。电力工作者不仅要深刻认识到其安全稳定运行的重要性，更应该从工作实际出发，搜集配电线路运行故障案例，深入剖析，总结经验，发掘更加有效的处理方法，提高处理紧急故障的效率。同时，制定切实可行的防范措施，降低故障发生率，为电网的安全稳定运行保驾护航。