10kV配网线路常见的施工故障及运维故障解析

扬州三新供电服务有限公司宝应分公司 程 钢

电力系统的线路设计是一种非常复杂的规划。配电网络的线路在不同的天气、不同的环境条件下都会发生不同程度的失效。当前配电网络的失效是由多种原因造成的，其中既有操作上的原因，也有结构上的原因。各地电力企业要结合实际运行状况，做好配电线路的运行、维护和维修，并制订适应不同区域配电线路运行、维护和维修的方案。

随着社会经济的不断发展，国家电力系统的发展趋于成熟和完善。10kV 配电线路是城市主电网为生产和生活提供电力的主要方式[1]。10kV 配电网的主要特点是覆盖范围广、覆盖点多、覆盖线路长，能够在复杂环境中平稳运行。近年来随着公众生活质量的不断提高，公众对电力的需求不断增加。同时对电源的稳定性和可靠性也提出了更高的要求。10kV 配电网的安全、稳定和运行与公众的日常生活息息相关，直接关系到国家电力系统的可持续发展。电力企业需要及时排查10kV 配网应用过程中可能出现的施工失误和运维故障，制定有效的预防方案，提高配网稳定性，线路运行安全可靠。

1 常见10kV 配网线路的施工故障

配电网络的建设工作中，存在着铁塔、杆塔基础不够稳固而导致铁塔坍塌或分支箱沉陷的问题；若不能配合会造成切换保护失效，或切换保护数值与变电所的输出电压不一致，造成二次/短路。这些电线位于配电网络附近的地区，因个别驾驶员违章操作导致车辆与杆塔、配电箱发生碰撞，从而导致配电网络出现故障。有些城市在老城区的改建中要进行大规模的市政工程，这样就会造成电力系统的电力供应中断。

一般的故障类型有两种。在开挖基础上，一方面会造成地下管线的破坏，而在施工中电力系统的运行也会涉及到电力系统的输电线路。随着我国城镇范围的扩张，原有的高压线逐渐成为了一片空旷区域，而在这一地区，出现了许多违法建筑物，这些违法建筑物的存在，严重地威胁着配电网络的安全运营。在配电网络中没有清理障碍或在比较开放的地方会使树和大楼过于靠近配电网络；或是由于电缆的安装不稳，造成了各种电线及配电网络的失效。上述两种布线的失效情况在日常巡视时要引起巡视员的重视，并及时处理。老鼠、猫、鸟等动物钻入配电变压器使其发生短路，使10kV 及以上的变电所发生跳闸保护。某些不法行为不但造成配电网络的安全问题，而且会造成配电网络的铁塔、杆塔等重大事故。

由于员工的失误而导致的故障。在10kV 输电线路的建设中，若没有严格地对有关的施工人员进行严格的监管，很可能导致工程的故障。比如在施工期间，10kV 配电网的巡检不到位、或是巡检的工作能力不够、缺乏责任感，这些都会引起10kV配电网络的施工问题。在电力公司的建设中，有关的供电部门往往会忽略对项目的管理，从而导致项目的建设效率受到极大的损害，并且也是一种对民众的不负责的行为态度。

10kV 配网线路电缆故障方面的问题。一些用户为了节省投资成本，选择了非标电缆，造成电缆无法承载的电力传输，导致电缆出现问题。电缆故障很容易导致10kV 配电网线路发生故障。例如，在电力公司的建设中，如果施工工艺不合理，很容易使电缆进水，损坏电缆绝缘层，特别是高压电缆中间接头长期泡在水中加之制作工艺问题导致10kV配电网线路发生故障。

10kV 配网线路技术质量方面的问题。10kV 配电网线路施工过程中，如果存在施工技术和施工质量问题，会导致电线和开关接触不良。设备运行一段时间后，会烧毁10kV 配网线路，造成线路故障。

2 10kV 配网线路的主要运行故障

2.1 配电设备方面的故障

配电设备引起的10kV 配网故障主要体现在两方面：一是配电设备老化导致10kV 配网故障，或安装人员未按照有关要求和说明安装配电设备，导致配电网运行过程中发生短路、造成故障；二是线路绝缘子损坏或污染，造成线路断线、低阻、短路等故障，导致10kV 配电网无法正常工作。

2.2 由外部因素引起的故障

10kV 配电网络的失效也是其重要原因之一。在风、鸟等因素的作用下，10kV 配电网络极易出现短路、单相接地或装置失效。另外，在春季和夏天，因树木的快速增长易发生枝条缠绕等问题，导致输电系统发生翻转，从而导致配电网络的失效。另外，一些驾驶员在醉酒或违法开车时碰到了一根柱子，也会导致事故。

在配电网中，因飞禽造成的电力系统故障中最普遍的就是相间短路。春天鸟儿喜欢在电线和杆塔上筑窝，造成电网失效。对电线进行检测，发现立柱下面有些是死禽、有些是被烧焦了。当鸟儿接近火线时，将双翼展开接近两个相位的导线，鸟类的躯干使得两个相位构成一个电路，造成两个相间的短路；主部件的触点可引起一次导线的单相接地失效。由于鸟窝的存在，电力系统存在安全性问题。

电力系统中，鸟儿携带木炭、木棍、铁丝等外来物质，在电力系统中筑起了鸟窝。这种方法在短期之内不会产生故障，却会给电力系统的安全运营带来危险。因输电导线之间的导线间隔较窄，所以在施工过程中导线的搭接部位为短导线，雨天时导线与导线之间的安全距离不足，造成导线失效；有些鸟巢在像强风这样的坏气候下并不牢固。一些电器产品的电源插口乃至整个电源插口的构造都有可能被烧毁，从而造成电源之间的短接或单相接地。若将鸟窝置于电源线或变压器上则会造成同样的问题，因而对鸟类造成的安全隐患不可低估。

2.3 季节因素引发的故障

季节性因素也会导致运行10kV 配电网络的某些安全隐患。如在夏季雷雨季节，干基地可能会在雨后下沉或侵蚀。在风的影响下电极的底座塌陷或倾斜，引起短路等现象。冬季部分地区易出现冰雪天气，尤其一二月份西南地区经常下雨降雪，导体温度较低容易结冰，对线路造成压力、使导体松动。天气晴朗时电线可能会上下跳动，造成线路损坏。

2.4 不顾及周边环境的情况

从10kV 配电网建设和运维的角度来看，其周围的条件对电网技术的发展起着至关重要的作用。与此同时，在国内许多城市10kV 输电线路建设、运行和实际维修中，由于周围条件不足、技术条件尚欠成熟，不适宜采用；在延长线路的使用年限的前提下存在着更大的安全风险，这不但使10kV 输电线路的总体品质受到制约，也严重地制约了输电的稳定性、安全性和可靠性。

2.5 建设、运营和维护水平相对较差

目前国内10kV 配电线路工程建设不断增加，工程数量不断增加。大部分建设单位存在一种误解，认为10kV 配电线路建设、运维的主要目的是应对上段巡检，但这种误解直接影响10kV 建设、运维的正常开展，因此没有动力法对整个项目的管理进行创新和改进，也没有办法提高整个国家电网系统的质量，不利于国家电力工业的发展。

施工运维技术常常不规范，施工工艺参差不齐，施工人员未按照相应的工艺规范和标准进行技术施工，影响整个配电网的施工质量，导致整个项目后期运维质量不佳。造成这种现象的原因是在10kV配电网线路的建设、运行和维护过程中，对各个环节都不是很了解，技术应用存在较大偏差。另外员工自身的专业能力比较薄弱，对整个流程的了解也不够，具体实施过程难免会出现重大偏差。因此，整条10kV 配电线路的施工技术和运维技术不规范，也影响了施工和运维的质量。

2.6 其他因素引起的故障

除上述故障外，其他外部过程也是造成10kV配电网线路故障的原因。如，在采伐森林单元的过程中，如果采伐机没有好好照顾，树木很容易倒在电线上，导致相关电厂设备自动故障，影响人们日常用电，造成严重的电击和威胁生命安全。例如，某电力企业的施工单位在埋设线材基础时，如果线材基础不牢固，在大雨、大风的作用下线材容易发生倾斜或倒塌，也会造成线路故障。

3 10kV 配网线路施工技术分析

3.1 合理配置线路分界断路器，减少故障发生的区域

增加线路限制断路器可以减小故障的发生，降低不需要的断续，但也存在着变压器的整定和整定的偏差。在以往把线上的FTU 设定成无上限保护以改善其运行的速率，在电网出现故障的情况下，负载开关与变电所的出闸开关会在同一时间启动，从而使事故进一步恶化。设定电流时限使开关频繁发生故障，无法正常工作。公司对此问题进行了分析，认为一些负载式断路器的设置不够科学，变电所的实际速度较低，以及较大的防护间距。部分电路采用双相短路防护，电流较少，保护装置不够合理[2]。

3.2 10kV 配电网的网架建设

在10kV 配电网络的项目中，电力网络的构建要保证电力市场的正常运转。当前10kV 配电网络的网络建设一般采取两种方法：

一是连接线，它的结构相对简便，连接两条10kV 的输电线路。线路的网络架构不需投资、投资少，在线路停电时可更换线路，确保电力供应系统的稳定、可靠。但也有一定的局限性，如当断点处含有一个节点，就会导致电路无法反向运行，从而影响电力供应；二是环形电网，将各终端串联起来从而达到环形电网目的。在环状网络的作用下，不同单元、不同分段的电力供应可互相转换。该方法不难实现，仅通过一个简单的变换程序就可实现，可有效地改善电力供应的稳定、可靠。因而在我国的城市配电网络中采用这种方法是目前使用最多的。环网络建设投资少、建设速度快，经济优势明显。但由于该系统的存在，在某一变电所出现的问题中，另外一方将会承受全部的负载，所以使用这样的网络须提高网络的传输能力。

3.3 10kV 配电网络项目中的电力系统的施工

首先，在进行配网工程前须与市政当局进行协商，并进行相应的工程施工，以保证与市的总体计划相符。可采取环形电网的形式，即将各主线路的终端连接起来、从而达到环形电网的电力供应。环网的电力覆盖面积很大，不同单元、不同路段之间的电力也能互相转换。该系统采用了一种新型的电力系统，其运行方式具有较好的可靠性、稳定性和安全性。该方法具有资金投入少、速度快、经济效益高等特点，可以与市政管网联合设计，可更加节省城市空间，共同加强运维质量。该方案对未来的市政维修和改建具有重要意义。

其次，在构建网络时应着重考虑区域的不同。分区上，为保证电网正常运营须在供电区内进行单独的分区，以保证供电的正常运营。另外，分片式电源可保证网路的安全性，并能有效地减少网路的网路使用。此外，将联络配线与环形配线相结合，既能在线路发生事故时确保负载传递、又能减少停电区域，减少故障处置。

3.4 建立健全防外破有效机制

近年来，配电线路安全事故中外来损害不断增加，事故发生率超过50%。威胁电网安全运行的主要因素有施工车辆与电线的故障碰撞、专用车辆钻索电缆、车辆与电线杆的碰撞、线路下的树障等造成的短路。针对这一情况，运维单位分析整理并采取了私家车登记、建档、定期宣传、发放能源公用事业保障宣传册等措施。专用车司机建立有效的沟通渠道，随时掌握动态，离开工地派人监控，避免外部断线事件。线下树木护栏清洁工作主要是基于政企共同管理、严格的清洁标准、与林业部门和城市建设规划的有效沟通，做好线下树木绿化工作，种植低矮树种是按照有关规定实现电网安全运行的主要途径。

对于农村土地和森林问题，联系市政府、村委会积极协商解决。针对私家车造成的线路中断现象，针对供电企业因电网损坏、停电而造成的损失，运用法律程序追究责任、及时处理，取得了良好效果。对于鸟害，主要是增加线路和设备的绝缘分流，并为断路器、连接器和铰链安装绝缘护套。根据季节特点，加强网上巡查，清理窝点、加装驱鸟器，建立窝点保洁责任制。