10kV 配电线路常见故障及改进方法

袁 梦，李 新

（国网通山县供电公司，湖北 咸宁 437100）

引言

10kV 配电线路是电力系统的核心组成部分，其自身的特殊性，决定了在运行中会受到很多因素的影响，而且多为不确定性因素，因此，发生故障的概率比较高，一旦发生故障就会造成大面积停电，从而影响居民的正常生活和生产，造成巨大的经济损失，也不利于我国电力事业的持续发展。基于此，开展10kV 配电线路常见故障及改进方法的研究就显得尤为必要。

1 10kV 配电线路发展现状

10kV 配电线路是我国电力系统的主要线路类型，在城市和农村都有非常广泛的应用。对城市的10kV 配电线路而言，人流量相对比较大，需要重复考虑人员的安全问题。多数情况下，城市10kV 配电线路多为电缆线配电。在农村或者农村和城市结合地区，多采用架空线路配电。10kV 配电线路的运行环境多在室外，布设点位比较多，大大增加了运行维护的难度。再加上外界多种因素的影响，及时发生故障问题，影响用户的正常供电。如果情况严重，甚至会造成严重的经济损失和伤亡事故。此外，不同地区10kV 配电线路设备也存在较大不同，供电过程比较复杂，大大增加了10kV 配电线路发生故障的概率。所以，工作人员必须具有较高的专业性，及时发现故障根源、故障发生的位置，开展有针对性的处理，降低故障造成的影响和损失。10kV 配电线路故障跳闸分类统计表如表1 所示：

表1 10kV 配电线路故障跳闸分类统计表

2 10kV 配电线路常见的故障

虽然10kV 配电线路运行环境复杂，自身结构也比较复杂，引发故障的因素众多，但从引发故障的方式来看，主要分为四种故障，包括：雷击故障、人类活动故障、设备故障、运行维护故障。

2.1 雷击故障

雷击是一种自然现象，人为不可控。当10kV 配电线路遭受雷击时，会形成巨大的瞬时电压，破坏10kV 配电线路和电力设备。尤其是雷电多发区，或者10kV 配电线路架设高度较大时，雷击故障最为频繁。主要表现形式是绝缘子击穿或者导线发生断损，而且会对其他电力设备造成较大破坏[1]。当雷击故障，会威胁到电力设备和人员的安全。需要注意的是，虽然城市中很多建筑工程都配置了防雷措施，但受到防雷技术水平的限制，10kV 配电线路极易在夏季雷雨天气发生雷击故障，影响10kV 配电线路运行的安全性。

2.2 人类活动故障

10kV 配电线路是一种直接面向终端用户的配电线路，路基结构复杂，需要跨越各种线路、建筑物、道路、堆积物、构筑物等，在人力活动时容易造成破坏。主要是异物故障、鸟害故障、设备损坏故障、基建施工故障等。其中异物故障指的是在大风天气，一些导体、半导体物质被风吹刮到10kV 配电线路上，引发线路相间短路故障。

鸟害故障指的是鸟类在10kV 配电线路上停留、筑巢等引起的相间短路故障。设备损耗故障是用户没有相关规范和标准正确使用电气设备或者户外设备受到损坏而导致10kV 配电线路发生故障。基建施工故障是在社会经济发展的背景下，城乡结合基础建设的速度和范围不断扩大，在施工中导致10kV 配电线路设备发生损坏而引起的故障。再例如，10kV 配电线路安装完成后，未能做好统一的整理工作，其线路在完成安装后，没有集中挂好警示牌，线路较凌乱。各条10kV 的配电线路相互挤压、交叠，常导致串线路发生。同时因为管理的不细心，在线路沟内有大量的垃圾，对于线路的布置有一定影响。且坚井内的线路密封处有缝隙出现，固定装置太小或是不够硬，对配电线路入户管未做好有效的密封工作，埋下了隐患。

2.3 设备故障

10kV 配电线路的覆盖范围非常广泛，主要面向的是广大用户，因此，线路结果比较复杂，支线多，路径长。运行维护人员很难及时全面的对10kV 配电线路进行检查，设备线路老化、绝缘层破坏等因素引起的设备故障[2]。此外，10kV 配电线路运行维护不及时或者缺乏规范的制度，一旦电力设备发生故障，会导致10kV 配电线路发生跳闸故障，造成大面积停电。

2.4 运行维护故障

10kV 配电线路的运行维护不及时，也会引起故障，如：在采购和安装电力设备时，审核不够严谨，安装质量不达标，存在较大的质量缺陷，在运行中也极易引发故障。此外，10kV 配电线路运行维护技术不够先进、维护人员责任心不强，也会引发10kV 配电线路故障。

3 10kV 配电线路故障改进方法

3.1 全面提升10kV 配电线路的防雷水平

10kV 配电线路在运行中，发生雷击故障是客观存在的，很难从根本上得到有效解决，只能通过一系列科学有效的改进方法，来提升10kV 配电线路的防雷水平，以降低雷击故障发生的概率，减少雷击故障造成的损失和影响。具体而言，可从以下两个方面同时入手：

第一，全面提升10kV 配电线路绝缘子的耐雷水平，主要是提升针式绝缘子的耐雷水平，选择质量高、新能耗、工艺先进的针式绝缘子。悬式绝缘子则可以正常选择，因为，悬式绝缘子自身就具有很高的耐雷水平，以降低10kV 配电线路建设和运行成本[3]。

第二，安装高质量避雷器，在雷电频发区域，雷击故障多发的线路上，安装高质量防雷金具，或者金属氧化物避雷器。在10kV 配电线路变压器的高压侧和低压侧分别设置相应电压等级的避雷器，以提升10kV 配电线路防雷水平，降低雷击故障发生的概率。

3.2 加强人为监督管理力度

加强人为监督管理力度，是改进10kV 配电线路人力活动故障的主要方法和举措。为保证10kV 配电线路运行的稳定性和安全性，需要安排专人进行定期巡视检查。对异物故障而言，要定期及时的清理；鸟害故障的处理和防范的难度比较大，都在发现鸟害之后再进行驱赶；设备损坏故障，需要安排专业的技术人员进行检查维修，避免局部10kV 配电线路受到影响[4]；对基建施工故障而言，电力部门要及时和施工单位取得联系，告知施工单位施工范围内10kV 配电线路的布置情况和埋设深度，避免盲目开挖施工，导致10kV 配电线路发生破坏。

3.3 加强运维管理

运维管理是保证10kV 配电线路能够安全、稳定运行的基础工作，科学合理的运维管理，可及时分析故障，并开展有针对性的预防控制，保证10kV 配电线路时刻处于良好的运行状态，具体而言，运维管理可从以下几个方面入手：

第一，严格按照相关规范和规章制度进行10kV 配电线路运维管理，包括：定人巡视、定时检查、定段处理等。

第二，合理设定10kV 配电线路运维检查标准，保证运维管理工作有据可依。

第三，规范各项文件记录的内容格式，详细记录故障处理、运维的数据和过程，不断丰富故障处理和改进经验。

第四，对10kV 配电线路上的各项电力设备进行定时、定投、专人检修，及时更新老旧设备。采用无人机技术、无线传感技术、大数据技术等高精尖技术，提升10kV配电线路运维管理的先进性，以便及时发现故障和处理故障。比如：相间短路故障和单相接地短路故障的判断和处理可采用CKPM502 分界开关控制装置，具体应用示意图如图1 所示：

图1 CKPM502 分界开关控制装置应用示意图

当用户发生相间短路或单相接地时，CKPM502 分界开关控制装置自动识别故障类型和判断，当故障符合判断条件时，直接将G2 柜开关分闸，将故障迅速切除，上级开关不动作，缩小了停电范围。

图2 自动切除用户区内单相接地故障示意图

第五，加强专业培训和教育，提升运维管理人员的综合素质和专业水平，组建一支高水平、高技术的运维管理队伍。

3.4 积极完善10kV 配电线路路网结构

在我国电力事业飞速发展的背景下，10kV 配电线路逐步实现了自动化、智能化。传统的路网结构已经无法满足实际需求，需要进行全面优化处理，实行10kV 配电线路双供或者多供模式，形成标准规范的接线形式，保证10kV 配电线路路网结构布局和当地社会经济发展相匹配[5]。此外，还要不断提升10kV 配电线路技术装备水平，保证输送功率满足用电需求。加强智能分界负荷开关设备的应用力度，一旦用户支线发生单项接地故障，智能分界负荷开关设可自动识别接地故障后直接分闸，责任用户停电而相邻的用户不会发生停电，具体应用示意图如图2 所示。

4 结束语

综上所述，伴随着我们国家电力行业的快速发展，对基础的10kV 配电线路的质量要求也在不断提升。其线路质量好坏对人们的生活以及生产建设有着直接影响，当前在其线路中仍存在很多问题。本文结合理论实践，分析了10kV 配电线路常见故障及改进方法，分析结果表明，10kV 配电线路结构复杂，影响因素众多，故障种类比较多，故障发生根源也不相同。需要结合故障的种类、故障发生的位置、故障发生的原因，选择合理的改进方法，才能保证10kV 配电线路运行稳定性和安全性，值得高度重视。