10kV配电线路故障原因分析及运行维护、检修技术分析

刘纯

国网江苏省电力有限公司睢宁县供电分公司 江苏 徐州 221200

引言

目前，10kV配电线路是我国最为主要的线路，10kV配电线路在输电的过程中依旧会出现各种各样的问题，而且每一种故障的原因都会有所不同，只有根据相应的自动化设计进行自动化检查，才能解决故障问题。若是人为检查，费时费力，严重的还会导致检修人员的生命安全受到影响，同时，也会致使长时间停电的状况发生，最终对人们的日常生活带来严重的影响。

1 10kV配电线路的特点及意义

人们供电需求的增加，配电线路中所需供电量也会随之增加，从而导致电力系统的快速发展。如今，10kV配电线路在我国已经形成了较大范围的普遍使用率，也致使10kV配电线路出现线路长、覆盖面大等特点。若是在供电的过程中出现漏电和线路故障等问题，不仅会影响居民的正常用电，严重了还会影响居民的人身安全，所以科学合理的对10kV配电线路进行设计非常重要。为了避免故障的发生，在实施线路工程时，10kV配电线路所用的架设杆塔在不断地根据地理，在其高度和宽度上进行改造。也要选择适合的电力设备，使10kV配电线路在高压运行时，保持稳定的同时具有安全性，最终使得整个电力系统运行顺畅。

2 配电线路运行中常见的故障及原因

2.1 短路故障及原因

短路故障是配电线路运行中发生率最高的故障，引发短路故障的原因，主要体现在以下几个方面：第一，自然因素。输电线路多为架空线路，需要穿越山林、空旷地区，极易受到自然因素的影响，如：雷电、狂风、暴雨、暴雪等，容易导致配电线路发生断裂、绝缘被击穿等问题，从而发生短路故障。第二，鸟害。很多鸟类喜欢停留在配电线路上休憩，或者将巢穴健配电线路比较密集的区域，容易发生配电线路的相间短路故障，从而引起跳闸断电故障。第三，人力破坏。人类在活动中也会对配电线路造成较大破坏，比如：车辆在行驶过程中碰撞到电线杆，或者刮断配电线路，都会引起短路故障[1]。

2.2 接地故障

防雷设备接地主要是将电力设备所积累的电力负荷导入地面，杆塔接地具有简化线路连接的作用，其效能是作用于金属外壳的导电回路；中性接地确保系统电压正常运行，降低外界因素对其的干扰。保护接地是指当设备的金属外壳与其他物体发生接触时，将其主动接地，防止间接触电事故发生。两种接地方法都能够避免电力安全事故，在保护配电线路方面有着很大的优势。但在实际运行工作中，由于存在设备遭受破坏等一些问题，容易引发过电流、过电压等配电线路运行故障。

2.3 跳闸故障

配电线路运行中一旦发生跳闸故障，就会造成大面积停电，影响人民的生活和生产。引发跳闸故障的主要原因是配电线路中发生了低压线路短路故障，或者过流保护定值不合理问题，在配电线路负荷突然增大的情况下，用电负荷的增长需求没有得到有效满足，从而引起配电线路频繁跳闸。如10kV配电线路发生了永久性的短路时，会产生交大电流流过故障点，以及和变电站连接的回路上。这样变电站继电保护装置则会把保护装置启动而造成了跳闸发生。在发生这种短路时需要同时满足以下几个条件，即是要在正常运行30s，且运行时超出100A突变的电流产生，且电大电流持续时间＜10s，并在10s后线路处在停电的状态。

2.4 线路超负荷故障

导线是电流传输的中介，导线的走向即是电流的走向。导线在电流传输中的功能如纽带、桥梁，其重要性不言而喻。导线作为一种导体，具有一定的电流承载量。在导线运行过程中，如若所传输的电流量过大，线路长期处在超负荷运行的状况下，势必会加大配电线路供电压力。当这种压力超过了线路自身所能承受的范围后，就会造成线路瘫痪，引发电力故障。一般情况下，线路超负荷故障经常发生在所选用的导线与电流不相符的供电区域之外，还容易发生在线径细小的配电线路上。

3 10kV配电线路检修技术

3.1 完善10kV配电运维检修制度

为了保障配电线路能够安全稳定的运行，最大程度上降低运维风险，要进一步完善管理体系，对于运维管理过程中可能存在的相关问题，应当及时发现，并及早解决。要不断提升工作人员的职业道德和素养，并保障其能够严格按照规定要求进行操作。针对实际情况，完善相应的绩效考核机制，激励工作人员，做到奖惩分明。配电线路的维护工作一定要落实到个人，避免相互推诿的情况，不断提升管理工作效率和质量。

3.2 加强定期检修

定期检修是目前配电线路运行维护中常用的方法，但随着配电线路自动化、智能化、智慧化的发展，定期检修存在的弊端愈发突出，如若不能及时发现和解决配电线路中存在的问题，必然会影响故障检修的时效性。但此种检修方式也有一定的可取之处，通过合理科学的安排检修周期、编制检修内容和方法，可及时掌握和了解配电线路的运行情况，及时处理，以保证配电线路运行的安全性和可靠性[2]。

3.3 强化输配电线路危险点的检修

在检修输配电线路的时候，电力企业首先需要制定相应的检修方案。在检修的过程当中需要注意以下几个方面：首先电力企业需要确定需要检修的线路和检修技术以及改造技术，检修人员在日常工作当中也需要定期到现场进行检查，了解输配电线路当中出现了哪些问题，再进行研究和分析并制定相应的改造方案。第二点，检修技术，在制定方案的同时也需要确定好检修技术，然后检修人员在把方案移交给相关负责人。在检修的过程当中，每一条线路都需要设立专门的检修点。

3.4 配电线路的状态检测

首先，做好电器检测工作，一是检测绝缘子运行状态，包括性能不达标的绝缘子。根据合成绝缘子周围形成的电磁场，沿着绝缘子轴的分布情况确定配电线路内部是否存在缺陷问题，或者电力设备的内部绝缘状态是否发生了劣质变化等，通过电流的测定确定绝缘子的绝缘性能。二是绝缘子污秽检测，包括光纤绝缘子污秽状态检测、动态绝缘子表面泄漏电流自动检测系统以及等值附盐密度自动检测系统等。三是雷击检测，在10kV配电线路安装自动循迹系统，以迅速准确的定位发生雷击故障点，并找出雷击烧毁的导线，帮助工作人员及时制定可行的应对措施，并为检修计划的制定提供依据。四是10kV线路接地系统状态检测，主要利用定时巡回检测系统以及接地装置测量系统完成。

其次，做好环境的检测工作，利用专门的检测系统完成区域环境对线路影响的检测，包括线路导线、绝缘子、电磁干扰特性以及地面静电感应场强的检测等方面。同时，还应检测大气环境对10kV线路的影响，包括配电线路覆冰情况、气相条件、粉尘烟雾等方面。除此之外，还应完成配电线路绝缘性能检测，包括污情监测、环境监测、雷电监测等方面，而其余的电气机械量通过巡逻离线系统完成监测。

再次，做好机械力学检测，检测10kV配电线路的机械性能与运行状态，判定线路的机械强度、磨损量以及腐蚀情况等。同时，还应检测配电线路的导线情况，包括磨损、振动以及舞动等方面。除此之外，还应检测杆塔情况，包括杆塔材料的腐蚀情况以及螺栓的松动情况等。

最后，做好发热检测，将T温蜡片粘贴至配电线路设备接头处，合理检测设备连接器的运行温度。同时，还应利用红外热像检测仪器等设备对10kV配电线路的线夹、引流板以及直线压接管等设备进行温度检测[3]。

4 10kV配电线路运行维护措施

4.1 强化制度管理，确保线路安全

①设备管理。线路维护实践中必须全面记录各种设备缺陷，及时上报记录信息，促进维护决策。尤其在缺陷明显前提下必须尽可能缩短处理用时，确保能将设备缺陷的影响控制在最小范围。正常检修方案应列入各种一般设备，定期维护。②值班管理。交接班制度必须严格执行，必须按既设的值班内容、交接时间、交接程序和交接方式等完成交接班，这是准确及时了解掌握线路运行情况、故障及其处理状态的前提。③运行维护。安全第一，预防为主，这是配电网线路维护业务的基本原则，检修、巡视、反事故措施必须严格落实。④基建管理。运行单位必须参与基建项目的线路勘测、设计、验收等，确保线路规划与供电系统平稳运行需求相吻合。⑤运行分析与故障统计。强化线路运行分析，及时分析设备故障、事故原因等，提升分析管理能力，累积运行经验。⑥技术档案管理。应设置配电网与线路建设、运行技术专档，确保有据可查，促进线路建设、检修、维护等工作机制完善，设备检修、替换或更新时应同步完成档案资料更新，确保设备与资料统一[4]。

4.2 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。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，

4.3 排除自然环境导致的安全隐患

天气是目前输配电线路良好运行的干扰因素之一，包括暴雨、狂风、闪电等，会对输配电线路造成直接或间接的破坏。为此要求加强对自然环境中相关因素的预处理，排除由于自然天气导致的电气故障。为此在输配电线路设计中可以适当增加绝缘子和避雷针数量，减少电力线路直接遭受雷电冲击的风险，避免对临近线路产生不良影响，检查电力线路的接地情况，确保其处于良好的运行状态。加强与气象部门之间的沟通，及时获知可能出现的异常天气状况，及时采取应对措施，有效排除设备故障，减少自然天气给输配电线路安全运行带来的不良影响。为排除自然环境导致的风险，可优化线路班组人员及其岗位配置。

4.4 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。

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。

4.5 加强对于人为破坏的防范措施

由于部分电力工作人员在进行配电线路的安装检修过程中，可能会出现失误和疏漏，造成配电线路的故障。因此需要对相关的技术人员进行故障问题的评估和分析，通过对配电线路各个环节故障进行有效的处理，从而帮助整个电力系统能够在短时间内恢复正常的运行供电，对于人为因素造成的配电线路故障，应当追究其工作人员的责任，通过实行奖罚分明的管理制度，有效避免此类故障的再次发生。不仅如此，还需要对电力企业的技术人员进行定期的技术培训，通过提升电力企业工作人员的综合能力，从而降低人为事故造成的电力配电线路故障的发生概率，切实提高电力配电线路运行的有效性。

5 结束语

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。基于此开展的10kV配电线路常见故障及改进方法的研究就显得尤为必要。