配电网故障统计分析及预防措施

周天杭

摘要：随着人们生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断提高，电力系统包括发电、输电、配电和用电等系统，其中，从输电网、本地区发电厂或分布式电源接受电力，并就地或逐级向各类用户供应和分配电能的电网系统称为配电网。随着国民经济的快速发展，区域用电负荷逐年增加，为满足各行业、各种用户的用电需求，配电网的结构越来越复杂、规模越来越大。近年来，在长期高负荷运行情况下，加之各种自然因素、环境因素的制约，使得一些配电线路的故障率一直居高不下，直接影响电力用户的用电质量。目前，如何降低配电网故障率，提高配电网供电可靠性，已成为配电领域研究的重要课题之一。

关键词：配电网;故障统计分析;故障率

引言

对于小电流接地选线难题，全世界的专业人士都有自己的解决方案，大部分可以概括为三方面：采用故障平衡电子电子信号实施选线;采用故障暂态信号实施选线;采用注入电子信号（外加信号）实施选线。现在日本和欧洲等发达国家都完成了小电流接地防护问题，日本采用零序功率来实施选线：针对中性点不接地管理系统使用零序无功功率做法;针对谐振接地管理系统，实施零序有功功率做法，且中性点也链接到中电阻。而意大利和法国则实施零序有功功率做法，中性点同样链接到中电阻。德国率先实施首半波做法，对比零序电压以及零序电流的初始极性来准确测量问题线路，经过后期不断改进变成暂态做法来选线。

1配电网故障影响因素分析

1.1自身质量缺陷

主要包括电缆自体及其附件质量缺陷两种类型，前种故障成因主要有：电缆绝缘内存留气泡或气隙，进而造成电缆绝缘在运转过程局部形成放电现象，最后击穿损伤绝缘结构;加工制造阶段电缆绝缘层受潮，诱导绝缘结构老化及被击穿过程。后种故障成因有：有杂物滞留于热、冷缩头电缆绝缘层中;绝缘层各部位厚度欠缺均匀性;涂胶位置封实不紧凑等。

1.2外力破坏

配电线路根据导线类型可分为架空线、电缆线和架空电缆混合线。漂浮物、树障以及交通车辆碰撞电杆等外力破坏因素易造成架空线路故障;道路或管道开挖、交通车辆碰撞箱式设备易损坏电缆线路。据统计，2019年某公司因外力破坏造成配电网故障占总故障次数的17.7%，主要由异物短路、车辆碰撞造成，其中异物短路占总故障次数的8.6%。由于地区整体配网线路绝缘化率偏低（16.9%），4月—7月受大风及异常天气影响，异物短路多发;车辆碰撞占配电网故障跳闸次数的4.9%，由于近年来城市建设的不断推进，4月—9月车辆碰撞及外部施工引起的故障居高不下。

1.3设备引发的故障

10kV配电网中设备引发的故障如下：第一，永久性的设备故障。在系统运行中，设备中的绝缘问题会引发设备的短路故障，严重的会引发线路停电，无法保证10kV配电网的稳步运行。出现这种问题的原因与配电网变压器、短路器等设备老化等存在关联，所以，在具体的项目维护中应该注意上述问题。第二，瞬间故障问题。在10kV配电网运行中，线路会受到外界不同因素的影响，降低10kV配电网的运行效率。

2预防措施

2.1配电网巡检

（1）梳理和总结树木与线路矛盾突出线路，建立树木分布台账，为开展季节性巡视和清理工作提供指导。（2）巡视时应注意线路周边变化情况，发现建筑、掘路、违章搭挂通信线、砍伐树木及爆破等威胁线路安全的施工，应立即予以制止，发放违章通知书，并督促施工方签订安全协议。（3）在配电线路、设备上设置各种警示标识、护栏、防护装置，电线杆上安装防撞警示标识和防撞保护墩。

2.2监测电缆用电负荷与温度

10kV电缆运作阶段严格依照相关规范要求监测电缆用电负荷与温度指标能早期发现异常状况，及时排查处理，进而从根本上维护配电网电缆线路能正常运作。理论上电缆横截面最大电流即为电缆自体所能承载的负荷峰值。但10kV电缆现实运转阶段一旦形成了最大电流将会对线路结构完整性形成严重损伤，尤其是针对处于长久运转状态下的线路最大电流形成的危害更大，诱导了电缆故障形成过程。为应对以上情况，力争在配电网日常运维管理阶段合理应用性能高端的仪表，推行周密化的人工检修计划，密切监测电缆现实运行负荷量，测量电缆线路温度，若发现电缆温度或负荷超出限定范围则一定要及时组织人力予以勘察、检测，针对性实施相关维护措施，将对线路完整性造成的损伤降至最低水平。

2.3基于注入信号的选线方法

S注入法。使用对电压互感器的二次侧注入电子信号并且在每一条出线的终端接收装备里注入此电子信号，此电子信号能测到问题信号，正常线路不会接受到这类信号，虽然这种做法操作简单，不过容易受到谐波影响，准确性很低。注入变频信号法。使用故障后的位移电压将向消弧线圈的电压互感设备器注入信号，并产生可变频率的恒流电子信号，可以测出每一线路的零序电子信号的功角、阻尼率，如果线路指标高于整定数值时则会认为此线路是问题线路。不过出现接地电阻很低的时侯，也会出现一定的检测错误几率。残留增量法。使用零序电流里面的变化量作为判断的依据，根据变换管理系统里的消弧线圈的阻尼，并准确测量出每一线路的零序电流变化数值，问题线路的变化会高于安全线路的变化。虽然此类做法灵敏度高、也能在谐振接地管理系统里面使用，但需要前提条件，就是消弧线圈必需存在自动调节这个功能。

2.4确定10kV配电网的维护保养方案

维护保养如下：第一，对于电网维护人员，应该按照10kV配电网的运行状态，定期清洁瓷套管及绝缘子;第二，10kV配电网安装中，需要保证各个器件连接的可靠性，主要是为了避免不同金属之间配合不合理的问题，增强系统运行的安全性、稳定性;第三，10kV配电网维护人员，需要定期检查开关的分接状态，避免电路设备故障问题的出现;第四，在10kV配電网维护及保养中，需要定期检查避雷接地设备的状态，定期检查避雷器的绝缘电阻以及电导电流，使10kV配电网可靠接地，避免引线短路问题的发生。在防雷接地保护方案构建中，电网维护人员需要根据配电网的运行状态，确定科学化的防雷工程施工方案，强调各项防护措施的科学性，同时也应加强对设备的安全及维护，避免10kV配电网接地故障问题的出现;第五，10kV配电网的故障诊断及维护中，定期进行设备在线监测及远程监控，增强配电网运行的安全性。

结语

通过对某供电公司配电网的故障情况、原因进行统计分析，分别从技术、管理方面提出配电网故障防范措施，供配电网相关工作人员参考。

参考文献

[1]徐丙垠.配电网继电保护与自动化[M].北京：中国电力出版社，2017：3-4.

[2]巩云峰，马振祺.农村配网线路频繁跳闸原因分析及防范措施[J].电气技术，2015，16（11）：105-107.

[3]张林.10kV城区配网故障分析及防范措施[J].中国新技术新产品，2017（23）：62-63.

[4]周俊，吴忠，郑志祥，等.基于配电网高故障率线路分析的配网故障管控体系建设[J].农村电气化，2018（2）：14-17.

[5]侯锐，许晶，许胜柱.配网故障的原因分析与防治措施[J].华电技术，2015（1）：54-57.

国网江苏省如东县供电公司 226400