10k V配电线路的故障排除以及原因分析

程范贤

（海南电网有限责任公司琼海供电局）

0 引言

随着社会的发展，电力工业在社会经济和人民生活中起着重要的作用，电力负荷日益增长，10kV配电线路承载的压力越来越重。截至目前，我国近1／3的10kV配电线路处于重载状态，部分甚至过负荷运行，造成配电线路故障频发，严重影响了10kV配电网的安全性、可靠性和有效性。尤其是地理环境较为恶劣、末端线路较为复杂的区域，一旦10kV配电线路上开关、电缆头、绝缘子等故障，很容易引起大面积、长时间停电，因此，为了做好停电大幅减少，深入分析，查找问题，结合实际，针对性制定解决措施，并立即整改，以最大限度减少电量损失。

1 10k V配电线路的故障分析

某地区10kV配电网于2009年8月投入使用，截至2019年，10kV线路总长2419.81km，总容量112.49万kVA，负责该区域生产、生活供电。2019年全年，该区域电网10kV配电线路共发生故障162次，平均故障断电时间可达5.82h，配电可靠率仅为96.2%，远远低于南方电网配电可靠性指标，详见表1。

表1 某地区10k V配电线路故障统计表

1）接地故障。在10kV配电网中非常常见，大多为电缆绝缘保护套破损、绝缘子老化、刀闸老化等引起的单相接地导致。尤其是在永久性损伤后，若绝缘接地，此时接地相电压瞬间为0，其余两相电压骤增，很容易受过负荷影响造成10kV配电线路中的线缆及装置击穿、损毁，严重威胁10kV配电网运行的安全系数。

2）短路故障。从故障情况来看，可以划分为两相短路和三相短路。受环境因素、技术因素及绝缘老化等影响，10kV配电线路运行过程中很容易出现相间短路情况，致使局域过电流，危害程度较大。某地区10kV配电线路中的2次重大事故均为短路故障。其中一起主要是因为绝缘短路后的过电流引起主干线开关击穿，造成全线故障断电；另一起为暴雨致使2＃处114杆上绝缘子击穿，自动化开关拒动，过电流保护失效，架空线路上下游绝缘附件击穿，故障段电缆大面积烧毁，在10kV配电线路故障排除及处理过程中需全面重视。

3）断线断路。某地区10kV配电线路断线故障主要表现为鸟兽侵袭断线、大风刮倒撕裂、树木外力砸断及电力作业损坏四大类。在电力作业、道路施工环节，机械作业时很容易损伤10kV配电线路，造成线缆断裂、装置损毁，在一定程度上影响了10kV配电线路运行的安全效益。除此之外，恶劣天气、地理环境等，也可能致使10kV配电线路断线故障，如雷风天气、台风、外力破坏、小动物入侵等，均可能影响导线及接地线的完好性。

2 10k V配电线路故障排除方案

2.1 技术方案

故障排除的过程中应按照检查故障情况、确定影响因素及排查关键致因这一流程，开展10kV配电线路的检测、识别和筛选，以便于“对症下药”，从根本上提升10kV配电线路运维管理的工作成效，详见下图。

图 10kV配电线路故障排除的主要思路

2.2 关键策略

（1）第一阶段

10kV配电线路运行故障后，应根据电力调度平台中的告警信号、曲线图、状态数据等信息，第一时间确定其故障区段，由专业人员到场进行检查。在检查装置过程中，可利用电能表、示波器等快速判断电压、电流、电阻、滤波、谐波等情况，分析10kV配电线路的故障状况，结合现场环境、操作技术等，初步分析造成本次事故的可能致因。

（2）第二阶段

在分析各种可能性后，可通过状态检测法或电子检测法，逐一对上述可能性进行排查，排除无关因素，直至找到关键致因。现阶段10kV配电线路故障排除时往往通过状态检测法开展，通过信号变化情况实现动态化、精准化、高效化检测，快速识别，逐项排除。

状态排查主要是利用状态信号，如故障电流变化情况、故障滤波变化情况、电压增幅等，分析10kV配电线路中的低阻、高阻等现象，从而快速确定10kV配电线路的接地、短路及断线情况，详见表2。

表2 10k V配电线路故障状态排除依据

1）在确定为接地故障后，可测定相电压变化数值及对地电压角度情况，排查为完全接地或不完全接地。若测定一相电压为0，其他两相电压等于线电压，则出现单相完全接地；若一相电压降低，两相电压迅速升高或一相电压升高（低于线电压），其他两相电压降低，则出现不完全接地。

2）在确定为短路故障后，需机巡＋人工巡视，在全面巡检和分段巡检基础上，准确判断瞬时故障和永久性故障。其中，瞬时故障主要为过电流引起，在短时间内可自行恢复的10kV配电线路故障；永久性故障为破坏性故障，会对线缆、设备等造成损坏，致使配电线路无法恢复运行。一般可依照现场故障指示器的情况，分析短路类型。同时，还要咨询短路故障发生时间、故障特征等，从而准确处置，避免出现现场疏漏。

3）在确定为断线故障后，需现场逐一检查，按照环境、操作、技术等相关因素，进行分段巡视。同时，可根据调度台或现场自动化开关保护装置的报文，分析断线情况，确认造成本次事故的关键致因。

（3）第三阶段

综合上述故障的主要致因，应对同类型或类似的事故事件，制定有效的管控方案及应对措施。如在接地故障处理过程中可依照损坏情况，更换新的接地装置、绝缘保护装置、电缆线路等，并加强绝缘安全防护；在短路故障处理过程中应在快速隔离故障、恢复供电需求下更换老化装置、增强速断保护效果、过流保护效果等，使其可靠动作；断线故障时应针对具体情况更换新的装置电缆，并设置防护网、警醒标志等。

3 10kV配电线路故障排查中的注意事项

为进一步提升10kV配电线路故障排除的准确性、可靠性和时效性，在排查工作开展的过程中必须把握好以下几点。

（1）组织建设

根据配网管理办法，参照10kV配电线路运行管理的各项规范，做好运维人员知识教育和技能培训，确保其能够高质量、高效益地完成10kV配电线路故障排查的工作任务。依照排查工作要求，做好各部门间的协调，以调度管理部门为核心，下发10kV配电线路故障任务，由生产技术部门进行技术指导，运维部门承接10kV配电线路故障工作任务，明确各项检查任务，运维人员按照现场情况逐步排查，上行下效，从根本上缩短10kV配电线路故障断电时间。

（2）内容细化

结合“线上＋现场”的抽查形式，采用查阅现有相关资料、查看现场，诊断日常运维、消缺管理、故障处理及分析管理等方面是否存在问题，深挖可能造成10kV配电线路运行故障的各项因素，对其进行梳理。

1）专线专变用户设备出门故障原因：①并网验收方面，对设计、规范、标准是否合理等进行逐项排除。②设备运行方面，针对现场变压器是否超载运行、设备是否残旧老化、防雷能力是否完好、树障是否及时清理等进行逐项排除。③预试定检方面，针对是否周期性开展检测，是否全面性开展检测，缺陷整改是否到位等进行逐项排除。

2）公用设备故障原因：①雷击方面，针对设备是否存在残旧老化、防雷能力是否不足、接地装置是否完好等进行逐项排除。②外力破坏方面，针对树障是否及时清理，施工前是否提前做好勘察和现场安全技术交底，防小动物措施是否落实，是否开展常态化巡视等进行逐项排除。③运行维护方面，针对是否定期开展设备维护，维护是否到位，试验是否落实应检必检，问题整改是否到位等进行逐项排除。④产品质量管控方面，针对事故或运行不足1年的产品是否开展家族性隐患排查，列入问题库，纳入质量品控及后评价管理。

（3）作业指导

编制典型故障作业指导书，针对该类事故的各项致因，形成专项整治方案，指导运维人员全面掌握各个环节的技术要点、风险点，落实好风险管控，高质量、高效益地完成10kV配电线路运维管理工作。

4 结束语

我国南方某区域10kV配电线路运行环境较为复杂，线路老化情况较为严重，很容易出现接地、短路及断线故障，容易引起配电网大面积停电，进而影响用户正常生产生活。为进一步提升10kV配电线路的供电可靠性，加强配网管理，定期开展设备维护，精益化管控，确保线路安全稳定运行。如有线路出现故障，应第一时间短信告知用户，及时开展巡视，按照故障特征、巡检情况逐项排除，精准识别，有效确定故障关键致因，快速处理，恢复供电。从本质上改善供电可靠性，增强经济效益，提升客户满意度。