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配電線路故障分析及預(yù)防措施
配電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分。配電線路點(diǎn)多、面廣、線長，走徑復(fù)雜，設(shè)備質(zhì)量參差不齊，受氣候、地理、環(huán)境的影響較大，又因直接連接客戶端，供用電情況復(fù)雜，這些都直接或間接影響了配電線路的安全運(yùn)行，造成設(shè)備故障率居高不下，故障原因也遠(yuǎn)比輸電線路復(fù)雜。據(jù)統(tǒng)計(jì)，固原供電局管轄區(qū)域內(nèi)有50條10kV配電線路參與故障跳閘考核，線路總長2310km，10kV配電線路在2017年發(fā)生故障跳閘共24次，達(dá)到0.01次/千米年（0.48次/條年）。通過對(duì)故障分析，試著找出配電線路故障客觀規(guī)律，并提出預(yù)防措施。
1 全年線路故障跳閘趨勢(shì)
從圖1中可知，在每年5、6月份線路跳閘次數(shù)最多，而在11、12月份故障跳閘沒有發(fā)生。配電線路暴露在野外，極易受到外界因素，特別是氣候因素的影響。4～8月份雷電天氣較多，全年干旱、少雨、少雪，偶有大暴雨，屬典型大陸性干旱氣候，沙塵多，雨量小，晝夜溫差大。氣候變化的季節(jié)性特點(diǎn)，決定了配電線路故障的季節(jié)性也很明顯。從每年跳閘情況看，在4～8月份之間，線路故障跳閘比較嚴(yán)重，與雷電天氣關(guān)系較大。其他月份的平常天氣，線路跳閘次數(shù)相對(duì)也比較少。近幾年冬天是暖冬天氣，11、12月份氣候相對(duì)較暖和、較穩(wěn)定，因此設(shè)備運(yùn)行也較穩(wěn)定。從以上分析，說明10kV配電線路整體抗御自然災(zāi)害的能力還較低，即設(shè)備的安全系數(shù)較低。
2 跳閘嚴(yán)重的配電線路
據(jù)統(tǒng)計(jì)全年故障次數(shù)較高的配電線路，年故障2次及以上的線路5條，跳閘總次數(shù)13次，占到全年總跳閘24次的54.1%。說明10kV配電線路故障跳閘集中在個(gè)別幾條線路上，而這幾條線路中除北郊變電站111中山街線外，其他幾條線路都沒有經(jīng)過徹底改造，線路狀況較差，線路元件老化嚴(yán)重，線路的故障隱患一直得不到消除，只要發(fā)生系統(tǒng)設(shè)備故障，或受到氣候、外力破壞等因素的影響，線路就發(fā)生跳閘，特別是氣候發(fā)生突變時(shí)，線路跳閘就比較嚴(yán)重，也相對(duì)較集
中。如彭陽變電站122紅河線3次故障，發(fā)生在4～8月份之間，而且全部與雷電有關(guān)。因此，這幾條線路在設(shè)備運(yùn)行中，需多加強(qiáng)管理，加強(qiáng)消除缺陷，適時(shí)進(jìn)行改造，進(jìn)一步降低故障跳閘率。
3 10kV線路故障跳閘分析
10kV配電線路故障分類統(tǒng)計(jì)，見表1。
從表1看出，線路故障的主要原因是部分未改造線路中絕緣子老化嚴(yán)重，設(shè)備固有的隱患沒有消除，在氣候發(fā)生突變時(shí)，線路跳閘尤為嚴(yán)重。其次是戶外電纜頭受雷擊現(xiàn)象嚴(yán)重，說明電纜頭制-作-工-藝存在問題，電纜頭抵御雷電攻擊的能力較差。另外，樹障和用戶設(shè)備故障也是造成線路故障的重要因素，以上原因造成的故障占到了整個(gè)線路故障的66.7%。
4 線路故障原因分析
4.1因線路設(shè)備自身缺陷造成線路故障
部分未改造配電線路的一般情況是線路長，分支多，設(shè)備老化嚴(yán)重，低值絕緣子較多，避雷器損壞的也較多，導(dǎo)線松弛，部分檔距弧垂過大，導(dǎo)線易混線等。這些都有可能引起線路故障，造成故障率居高不下。在運(yùn)行方面，因零值、低值絕緣子得不到及時(shí)更換，容易造成接地故障。部分配電線路避雷器長期不作維護(hù)，防雷效果較差，容易造成線路接地或雷雨天引起雷電過電壓事故。
在戶外電纜頭的制作方面，由于工藝較粗糙，電纜頭密封、接地等處理不良，使得電纜頭抵御雷電攻擊的能力較差。容易造成電纜頭雷擊燒毀，進(jìn)而使線路發(fā)生跳閘。配電變壓器發(fā)生故障也易造成線路跳閘，如跌落式熔斷器燒毀、引線斷落等造成線路故障。
4.2因外部因素造成線路故障
樹障是引起線路跳閘的一個(gè)重要原因，尤其在大風(fēng)大雨天的動(dòng)作跳閘，重合成功的，有可能就是樹障引起的。樹障清理一直是供電企業(yè)線路運(yùn)行的一個(gè)難題，清理樹障的難度主要是難砍伐、難修剪、與樹主矛盾大，隨清隨種的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。
用戶設(shè)備故障引起的線路跳閘也比較多。長期以來，部分用戶的設(shè)備得不到維護(hù)，設(shè)備老化、陳舊，絕緣狀況差，容易發(fā)生故障，而這種故障往往會(huì)引起配電線路跳閘。
外力破壞是造成線路跳閘的又一主要因素。這種破壞主要來自村民私自操作變壓器、盜竊分子在線路上盜竊電力設(shè)備或盜割電線，發(fā)生以上現(xiàn)象，有可能使裸金屬直接搭接在運(yùn)行的裸導(dǎo)線上，造成相間短路故障跳閘。車輛撞擊電桿也是重要的外力破壞因素，電桿被撞后很容易引起線路跳閘，這種現(xiàn)象主要發(fā)生在市區(qū)、縣城或集鎮(zhèn)等人口密集地區(qū)，在這些地區(qū)電桿密度較大，車輛較多，電桿被撞的幾率也較大。
異物導(dǎo)電也是引起線路跳閘的外部因素。當(dāng)鐵絲等被投擲到線路上，立即造成線路跳閘。 5 預(yù)防措施
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5.1強(qiáng)化運(yùn)行管理
從運(yùn)行角度考慮，運(yùn)行人員要按運(yùn)行規(guī)程要求，按時(shí)巡視設(shè)備，及時(shí)、準(zhǔn)確提供設(shè)備缺陷，為檢修試驗(yàn)提供依據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，及時(shí)檢修，從而降低線路故障率。從“嚴(yán)”“勤”“細(xì)”“熟”上下功夫。應(yīng)加強(qiáng)絕緣子、避雷器、電纜的運(yùn)行維護(hù)。按周期開展預(yù)防性試驗(yàn)工作，加大檢修力度，及時(shí)消除設(shè)備缺陷，不留隱患。針對(duì)電纜頭制-作-工-藝差的問題，應(yīng)加大電纜維護(hù)人員的技能培訓(xùn)力度，實(shí)行考核上崗。
5.2線路更新改造
應(yīng)該抓住農(nóng)網(wǎng)完善化工程的機(jī)會(huì)，對(duì)未改造線路進(jìn)行徹底改造，更新線路設(shè)備，增強(qiáng)配電線路防御自然災(zāi)害的能力。目前，應(yīng)針對(duì)線路跳閘較嚴(yán)重的幾條線路，盡快列入計(jì)劃，進(jìn)行線路改造，使設(shè)備達(dá)到安全要求。對(duì)線路未裝設(shè)分段斷路器的，應(yīng)盡快改造。
5.3加強(qiáng)樹障清理工作，部分線段進(jìn)行絕緣化改造
要進(jìn)一步加大樹障清理力度，在一些導(dǎo)線下樹木集中區(qū)、樹障重災(zāi)區(qū)，應(yīng)考慮線路絕緣化改造，減少線路故障跳閘。絕緣化改造應(yīng)結(jié)合目前線路現(xiàn)狀采用架空絕緣導(dǎo)線。
5.4加強(qiáng)用戶設(shè)備監(jiān)管
部分用戶考慮到經(jīng)濟(jì)投入的問題，主觀上不愿意對(duì)設(shè)備投資維護(hù)，使之在設(shè)備安全管理上存在一定程度的管理真空，因此，部分用戶設(shè)備陳舊得不到維護(hù)。這種狀況對(duì)配電線路的安全運(yùn)行極為不利，供電企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管力度，督促用戶對(duì)其設(shè)備進(jìn)行維護(hù)或改造。要經(jīng)常進(jìn)行檢查，向用戶提出整改意見。對(duì)不具備運(yùn)行條件的設(shè)備，建議用戶退出運(yùn)行，防止造成更大的損失。
5.5做好防外力破壞工作
配電線路外力破壞現(xiàn)象比較嚴(yán)重。應(yīng)采取措施進(jìn)行防范。
在線路桿塔上懸掛警告標(biāo)識(shí)牌、書寫宣傳標(biāo)語等，勸告不要攀登帶電桿塔，不要打破線路絕緣子或在導(dǎo)線上扔鐵絲類異物，不要在線路附近放風(fēng)箏等。要加強(qiáng)對(duì)外力破壞和盜竊重災(zāi)區(qū)的防范工作。有計(jì)劃、有組織地散發(fā)宣傳單、張貼宣傳畫、粉刷標(biāo)語等，積極開展群眾護(hù)線工作，確立群眾護(hù)線員，對(duì)有功人員進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。針對(duì)違章建筑，從建設(shè)初期就應(yīng)進(jìn)行解釋、勸阻。逐年解決線路走廊內(nèi)的清障工作。對(duì)盜竊電能或電力設(shè)施，造成比較嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失或引發(fā)重大事故的盜竊分子，通過公安系統(tǒng)立案?jìng)善�，切�?shí)打擊盜竊分子的囂張氣焰。和城建部門及山田建設(shè)部門取得聯(lián)系，配合做好安全生產(chǎn)中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等工作，不留電力事故隱患。配電線路故障成因復(fù)雜，使線路故障率較高，預(yù)防配電線路故障是一項(xiàng)長期、艱巨的任務(wù)，應(yīng)通過實(shí)踐不斷總結(jié)、不斷提高。認(rèn)真分析研究造成配電線路故障的內(nèi)因、外因，進(jìn)而采取有效的防范措施，是確保配電線路安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作。配電線路故障跳閘和季節(jié)的變化有密切的聯(lián)系，線路運(yùn)行人員和安全管理人員應(yīng)積極關(guān)注當(dāng)?shù)氐臍庀箢A(yù)報(bào)。分析短期和歷史氣象資料，提前做好防范措施。對(duì)部分線路進(jìn)行更新改造，提高線路運(yùn)行、檢修水平是降低配電線路故障跳閘的重要保證。
配電線路常見故障及防范措施2017-03-19 15:33 | #2樓
1 配電線路故障
一般線路故障，從性質(zhì)上分不外乎接地、相間短路、接地相間短路三種形式。但是根據(jù)電網(wǎng)保護(hù)的功能引起相間短路故障時(shí)才會(huì)跳閘，接地故障并不跳閘，只能發(fā)接地信號(hào)，10kv系統(tǒng)可以抗單相接地2個(gè)小時(shí)，時(shí)間長了就會(huì)對(duì)另外兩相的絕緣造成損壞。從時(shí)間上分有暫態(tài)故障和永久故障兩類，暫態(tài)的故障是經(jīng)過放電后構(gòu)成相間短路的條件被電弧破壞，構(gòu)不成短路條件，永久故障則是不能被電弧破壞短路條件，需要人為去干預(yù)（檢修）。針對(duì)線路故障，巡線、維護(hù)的重點(diǎn)就可以把握的。
2 單相接地故障
這類故障比較難查找，因?yàn)椴蛔阋砸鹛l，假設(shè)用戶側(cè)出了問題，跌落式熔斷器還不跌落，沒有明顯的判別標(biāo)志。但是接地故障在夜間帶電比較容易查找，因?yàn)槠浯蚧鹪谘惨曋腥菀装l(fā)現(xiàn)，白天比較難。
對(duì)于此類的故障巡視的辦法就是靠用戶自己發(fā)現(xiàn)及時(shí)通告，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)這樣的故障一般是用戶的或者配電室的跌落式熔斷器、避雷器、穿墻套管絕緣下降擊穿造成的，重點(diǎn)放到配電室即可。當(dāng)然也可能有小動(dòng)物進(jìn)入配電室或者ta燒壞引起的，線路上很少出現(xiàn)這樣的狀況。
在粗略巡視沒有發(fā)現(xiàn)接地故障后，建議與調(diào)度配合，進(jìn)行線路柱上斷路器試?yán)�，縮小故障范圍的辦法，盡快隔絕故障點(diǎn)和故障范圍，這樣可以提高查出故障點(diǎn)的速度。
一般措施為避雷器應(yīng)及時(shí)做試驗(yàn)；穿墻套管心子用絕緣線代替；跌落式熔斷器及時(shí)巡視檢修，隔離刀閘觀察瓷絕緣和硅橡膠絕緣護(hù)套有無損傷。
故障出現(xiàn)特點(diǎn)：此類故障出現(xiàn)時(shí)天氣一般是陰雨、大霧，大氣水分含量高，造成絕緣降低無法維持正常運(yùn)行。
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3 相間短路故障
3.1 異物造成的相間短路
在街道旁和垃圾回收站附近的線路，可能會(huì)因大風(fēng)造成一些導(dǎo)體、半導(dǎo)體的輕物質(zhì)刮到線路上，例如帶鋁箔的塑料紙，帶鋁箔的油氈紙，線路附近的刮斷電視天線，刮斷的樹枝，廢棄錄音長帶等等都可能造成線路的相間故障，這類故障特點(diǎn)是因短路物質(zhì)的特性不同查找的困難程度也不同，最難的是錄音帶，一般會(huì)燒毀，剩余部分被風(fēng)刮走，無法輕易確定故障點(diǎn)，所以查找此類故障應(yīng)注意殘留在導(dǎo)線的短路物質(zhì)，并觀察其在線路上留下的放電點(diǎn)。
防范辦法：在所有安全距離度不大的t接桿、轉(zhuǎn)角桿、隔離刀閘、跌落開關(guān)處實(shí)施中相絕緣化，提高安全距離度，減少導(dǎo)線短路的幾率。
故障出現(xiàn)特點(diǎn)：此類故障出現(xiàn)多為大風(fēng)干燥天氣。
3.2 外力破壞，用戶端因各類故障造成的相間短路
用戶因設(shè)備原因造成低壓相間短路、變壓器燒壞、車輛撞斷電桿、超高車刮斷導(dǎo)線等等，這些故障一般由用戶主動(dòng)來電詢問，可以比較容易掌握故障地點(diǎn)，即使沒有來電，查線也容易發(fā)現(xiàn)，其一般發(fā)生在施工現(xiàn)場(chǎng)、大道兩旁等比較繁忙的公用場(chǎng)所。
防范辦法：加強(qiáng)護(hù)線宣傳和電力知識(shí)的用戶教育，提高供用電設(shè)施的安全保護(hù)意識(shí)。推行配電設(shè)備定期輪換試驗(yàn)制度，提高設(shè)備的安全運(yùn)行水平。
故障出現(xiàn)特點(diǎn)：此類故障也會(huì)在好天氣，工作時(shí)段發(fā)生。
3.3 鳥害造成的相間短路
鳥落到線路上、筑巢造成的相間短路引起的跳閘，一般線路直線桿因?yàn)闂U距比較大，不會(huì)發(fā)生鳥害，也沒有可靠的支撐點(diǎn)供鳥類筑巢，發(fā)生此類故障大多數(shù)為線路的t接桿和轉(zhuǎn)角桿，隔離刀閘安裝處（因?yàn)榕潆娋�路技術(shù)的原因，隔離刀閘有兩相安裝在橫擔(dān)的同一側(cè)），因?yàn)檫@些部位聯(lián)絡(luò)線密集，導(dǎo)致相間距離雖然滿足安全距離30cm的要求，但是安全距離裕量不夠，一般的鳥類例如喜鵲、老鷹翅膀展開距離達(dá)到40cm以上，而且聯(lián)絡(luò)線密集也是鳥類筑巢的良好場(chǎng)所，一旦鳥落到橫擔(dān)上，在下落或者起飛的時(shí)候翅膀展開，很容易導(dǎo)致相間短路，筑巢的樹枝長度不一，但是一般也在40cm以上，往往引起跳閘。發(fā)生這類事故范圍比較廣，且都處于人跡稀少、樹木繁多的地方，令維護(hù)工作量大，效果也不明顯，有時(shí)眼睜睜看到鳥正要落到故障點(diǎn)。而要在線路上加裝防鳥刺和驅(qū)鳥器，也因?yàn)榕潆娋�路點(diǎn)多、面廣耗資大，沒有可操作性。
防范辦法：在t接點(diǎn)和轉(zhuǎn)角桿處將聯(lián)絡(luò)線更換為絕緣線，可以完全避免鳥類和異物造成的故障，耗資不大卻節(jié)約了大量的人力、物力，但是要注意，就是在更換絕緣線的時(shí)候，不要全部更換為絕緣線，要將最上端的聯(lián)絡(luò)線保持裸線狀態(tài)，因?yàn)槠渌喔鼡Q為絕緣線，自然也就消除了相間短路的可能，但更重要的是給夏季雷擊提供放電點(diǎn)，防止雷擊斷線，同時(shí)也節(jié)約了1/3的材料費(fèi)用和更換導(dǎo)線的工作量。
故障出現(xiàn)特點(diǎn)：多在春夏期間，鳥類繁殖季節(jié)發(fā)生，更容易發(fā)生的時(shí)候是凌晨天氣好的時(shí)間，此為鳥類開始筑巢的時(shí)間，這段時(shí)間最難防護(hù)，因?yàn)椴皇枪ぷ鲿r(shí)間。
3.4 雷擊造成的相間短路
談到雷擊，一般發(fā)生在農(nóng)網(wǎng)，城市的配電線路因?yàn)橹車酁楦邩谴髲B，成為雷擊電流的主要引發(fā)點(diǎn)（因?yàn)楦邔咏ㄖ嘤斜芾揍樅头览自O(shè)施），所以城市配電線路基本不受雷擊的影響。但是農(nóng)網(wǎng)線路遍布田間、丘陵、山坡，成為了整個(gè)周圍的最高點(diǎn)，一旦發(fā)生雷擊，就成為了雷擊電流的通道。因?yàn)槔讚綦妷悍浅８�，且電流瞬間非常大，配電線路的相間距離和絕緣性能根本不能承受，所以引起線路相間弧光短路或者對(duì)地絕緣擊穿（絕緣擊穿發(fā)生處一般為絕緣子、隔離刀閘、跌落式熔路器、低壓線路等沒有受避雷器保護(hù)的設(shè)備）導(dǎo)致的接地相間短路。
防范措施：加裝避雷線可以減少直擊雷導(dǎo)致的相間短路，加裝耦合地線可以減少感應(yīng)雷引起的故障，但是對(duì)于斜擊雷、繞擊雷并不能避免，且安裝避雷線和耦合地線所需的費(fèi)用巨大，因?yàn)榕渚W(wǎng)過于龐大，可操作性不強(qiáng)。所以，目前減少雷擊的辦法只有多投入，但是即使多投入，根據(jù)配網(wǎng)的特點(diǎn)也不能完全避免雷擊。
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