10kV配电网络常见故障及其分析

国网上海市电力公司市南供电公司 刘议华 顾皓亮 陈建英 高景艳 邓孟华 朱钦 孙志恒

10kV配电网络常见故障及其分析

国网上海市电力公司市南供电公司 刘议华 顾皓亮 陈建英 高景艳 邓孟华 朱钦 孙志恒

由于长期输配电系统建设失调，造成配电设备陈旧落后，2012年以来上海电网大力开展配网提升工程，以提高配电网络设备供电可靠性，配电网络故障概率也将大大降低，文中详细叙述了10 kV配电网络中常见故障，并对其进行分析，同时给出了相应的处理措施，可供电力调控初学人员参考学习。

配电网络；常见故障；处理措施

1 前言

在我国电网发展过程中，由于长期对配电系统建设的忽视，造成配电网络设备相对陈旧落后、设备损耗相对较大、小截面老旧线路、老式油开关还大量存在，为用户可靠供电埋下隐患[1]。针对这种情况，上海电网近年大力开展配网提升工程，对杆上高损耗的硅钢变压器进行调换，全部换成节能的非晶合金变压器，有效降低网络损耗，对老式油开关开展无油化改造，全部换成带熔丝保护的负荷闸刀，加大居民进户线截面。这将大大提高配网供电可靠性和供电能力，配电网络故障也将大大减少，本文将只对10 kV配电网络可能发生的常见故障进行分析，并给出相应的处理措施，以供电力调控初学人员参考学习。

2 常见故障

由于本文仅对10 kV配电线路和10 kV配电站常见故障进行分析，110 kV或35 kV变电站内10 kV部分故障将不在本文中进行论述。10 kV配电网络常见故障有[1]：单相接地、相间故障、缺相、倒杆等故障。

3 故障产生的原因

配电网络中发生故障的原因有各种各样，有的比较简单，有的比较复杂，本文对配电网络常见几类故障的主要原因进行叙述。

3.1 单相接地

配电网络发生单相接地故障的概率相当高，造成单相接地的原因也比较多，常见原因主要有：施工外破电缆、10 kV电流互感器击穿（含用户站）、电缆中间接头绝缘击穿、金属避雷器击穿、绝缘子击穿、变压器击穿等。其中以施工挖破电缆最为常见。

3.2 相间故障

常见原因主要有：异物飘落碰线引起相间故障、施工外破、电缆户外终端接头击穿、树枝碰线、电杆倾斜、导线弧垂不当引起相间故障等。

3.3 缺相

产生缺相故障的常见原因主要有：10 kV配电线路电源侧开关缺相运行、10 kV配电线路断线或支接线路搭头烧断、配变高压跌落式熔丝熔断一相或两相、配变10 kV熔丝熔断一相或两相等。

3.4 倒杆

造成倒杆或电杆倾斜的原因多为交通碰撞、台风或拉线地锚装设不牢固等。

4 常见故障分析及处理措施

配电系统发生故障时，一二次电气量相应会发生变化，电力调控人员可根据相应的电气量初步判断故障类型，以及故障处理措施，尽快恢复配电网络正常运行，为用户提供可靠供电，保证居民正常生活。

4.1 单相接地

10 kV配电系统中性点接地方式有：经小电阻接地、经消弧线圈接地、不接地三种方式。经小电阻接地系统，发生单相接地时，10 kV配电线路将会直接跳闸。经消弧线圈或不接地系统发生单相接地时，10 kV配电线路仍可继续运行。

在小电阻接地系统中，发生找特别容易发现。单相接地时，接地电流一般较大，需尽快切除故障设备，接地的配电线路零序保护将会使动作电源侧开关跳闸，电源站内会发出事故信号、保护动作信号以及开关动作信号等，用户将会失电。经消弧线圈或不接地系统中，若发生单相接地时，接地电流一般不大，电源站内发出事故信号、零序电压约为100V以及相应母线接地相电压降低或降至零，其它两相电压升高或升至线电压，用户可继续用电。调控人员根据这些信号可以初步判断出故障线路以及故障类型，然后通知线路设备运行维护人员对故障线路进行事故特别巡视。

近年由于大力开展基础建设以及房地产建设，导致基建施工机械外破引起的单相接地故障现象呈增长趋势，此类故障点一般比较明显，故障线路做好安全措施以后即可通知相关人员抢修处理，为预防此类事故的发生，可加大电力设施保护的宣传力度和野蛮施工破坏的处罚力度。对于中间接头的电缆，此接头由于雷击、材料质量以及施工技术等原因，运行较长时间后，绝缘水平相应降低，容易被击穿，对有中间接头的电缆可先检查其接头是否完好，企业采购时要把好材料质量关和努力提高施工人员技术水平，确保电缆中间接头绝缘水平正常。

在污染较重的地区，可能发生因绝缘子击穿引起单相接地事故，随着国家社会对环境的重视以及绝缘子抗污能力的增强，此类原因引发的故障越来越少。接地点常常会有间隙放电的现象，较远距离就可以看见，并伴有放电声音，夜间查

图1 配电线路接线示意图

发生以上原因产生的事故后，应将相应线路改为检修状态，为缩小故障停电范围，对有联络杆上开关或闸刀的线路，只将区间内线路段改为检修，如图1所示，若杆上开关或闸刀（简称杆刀）C与D之间线路发生故障，可拉开杆刀C和D后，合上联络杆刀E，将杆刀D与E间负荷由联络杆刀E送出，以达到缩小停电范围的目的。最后通知线路抢修人员处理，若为配电站内10 kV电流互感器击穿，则将配电站内配变改为开关线路检修，并通知配电抢修人员处理。若为用户站内10 kV电流互感器击穿引起，则通知营销相关人员处理。

金属避雷器击穿引起单相接地时，一般伴有放电声音，有时较难发现，需巡视人员具有丰富运行经验。可将该避雷器停役后，通知相关运行维护人员处理。

变压器击穿造成单相接地，一般情况下该变压器高压侧或跌落式熔断器至少有一相熔丝熔断跌落（非接地相）。若高压三相熔丝完好，则较难发现，需经接地试拉后才可发现。将该变压器改为检修状态后通知运行维护人员处理。

4.2 相间故障

配电网络发生相间故障时，故障电流很大，故障设备的保护正常时将会动作切除故障设备，造成部分用户失电，电源站内会有发出事故信号、保护动作信号以及开关动作信号等。

异物飘落碰线和施工外破是引起配电线路相间故障的主要原因，异物常有金属铁丝和受潮后尼龙绳以及其它导电物体等，线路运行维护人员较容易发现，若可用绝缘棒挑下异物，则可马上恢复线路运行，若异物需上杆摘取，则将配电线路改为检修，待相关人员取下异物后恢复线路运行。由施工外破引起的相间故障，线路一般重合不成功，故障点比较明显，仅将相应区间的线路改为检修，缩小停电范围。

电缆户外终端绝缘击穿引起的相间故障，一般电缆高压自落熔丝会跌落一相或两相，若配电线路有重合闸，则会重合成功。

绿化树木碰线和电杆倾斜引起相间故障在台风时出现较多，线路运行维护人员平时会定期对线路进行巡视，可及时处理树枝碰线和电杆倾斜隐患。需将线路改为检修后通知抢修人员处理，处理时一般需动用大型机械，时间也会较长，尽快转移失电用户，不能转移用户将会造成较长时间停电。

当导线弧垂不当时存在事故隐患，若导线被大风吹摆动时，因摆动的频率与弧垂大小有关，两根相邻导线在摆向相反时而引起碰线，造成相间短路。随着线路施工人员技术水平和业务素质的提高，此类原因引起的相间故障越来越少。

4.3 缺相

配电线路缺相情况比较常见，产生的原因也较多，造成用电楼层，一部分居民用电正常，另一部分居民电压降低，无法正常用电。当高压缺一相时低压侧电压大小为[2-3]：△/Y型接线变压器高压侧缺一相时，低压侧滞后于缺相的一相相电压保持不变，另外两相电压降低约为其一半大小，非缺相线电压正常，另外两个线电压相等且为正常线电压的一半；Y/Y型接线变压器高压侧缺一相时，所缺相低压侧该相电压为零，另外两相电压基本保持不变，非缺相线电压升高，另外两个线电压降低。

若大量用户来电反映三相电器无法启动，则可能为10 kV电源侧开关缺相运行、10 kV配电线路断线或支接线路搭头烧断等缺相运行引起。若为电源侧开关缺相运行，可立即恢复全相运行，若无法恢复全相运行，可将开关改为检修，通知变电运行维护人员处理，并通过联络杆刀恢复失电用户供电。若某个小区来电反映电压降低为120 V左右，则可能为配变高压侧自落熔丝或配变10 kV熔丝熔断引起，在停电后，通过配电站内低压分段开关恢复用户供电，通知相关运行维护人员处理。

4.4 倒杆

倒杆一般由汽车碰撞引起，被撞程度较轻时仅电杆稍微倾斜，有时甚至可带电扶正电杆，不会造成用户停电。严重时，需停电处理，特别是在电杆断裂时，并且抢修时间较长，给用户造成较长时间的停电，尽最大可能转移停电用户负荷。

5 结束语

随着国家对配电网建设的重视，大量配电网络节能新设备的投用以及新技术的采用，配电网络结构越来越坚强，供电能力得到大力提升，配电网络故障越来越少，故障类型越来越简单，本文详细叙述了配电网络常见的故障，并对其进行分析，针对这些常见故障给出了处理思路和措施，具有一定工程实际意义，可供电力调控初学人员参考学习。

[1] 刘斌.农村10kV配电线路常见故障及预防措施[J].农村电工，2009，2: 31.

[2] 屈刚，李长凯，孙林，黄立，赛涛.配电变压器非全相运行时各侧相量分析[J].华中电力，2006,19(3): 16-18.

[3] 李春兰.35 kV变压器缺相运行的分析[J].江苏电机工程，2005，24(1): 34-36.

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《电力设备管理》杂志社编辑部2017.7.15