10kV配網(wǎng)線路常見的施工故障及運維故障解析

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電力系統(tǒng)的線路設(shè)計是一種非常復(fù)雜的規(guī)劃。配電網(wǎng)絡(luò)的線路在不同的天氣、不同的環(huán)境條件下都會發(fā)生不同程度的失效。當前配電網(wǎng)絡(luò)的失效是由多種原因造成的，其中既有操作上的原因，也有結(jié)構(gòu)上的原因。各地電力企業(yè)要結(jié)合實際運行狀況，做好配電線路的運行、維護和維修，并制訂適應(yīng)不同區(qū)域配電線路運行、維護和維修的方案。

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國家電力系統(tǒng)的發(fā)展趨于成熟和完善。10kV 配電線路是城市主電網(wǎng)為生產(chǎn)和生活提供電力的主要方式[1]。10kV 配電網(wǎng)的主要特點是覆蓋范圍廣、覆蓋點多、覆蓋線路長，能夠在復(fù)雜環(huán)境中平穩(wěn)運行。近年來隨著公眾生活質(zhì)量的不斷提高，公眾對電力的需求不斷增加。同時對電源的穩(wěn)定性和可靠性也提出了更高的要求。10kV 配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和運行與公眾的日常生活息息相關(guān)，直接關(guān)系到國家電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。電力企業(yè)需要及時排查10kV 配網(wǎng)應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)的施工失誤和運維故障，制定有效的預(yù)防方案，提高配網(wǎng)穩(wěn)定性，線路運行安全可靠。

1 常見10kV 配網(wǎng)線路的施工故障

配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作中，存在著鐵塔、桿塔基礎(chǔ)不夠穩(wěn)固而導(dǎo)致鐵塔坍塌或分支箱沉陷的問題；若不能配合會造成切換保護失效，或切換保護數(shù)值與變電所的輸出電壓不一致，造成二次/短路。這些電線位于配電網(wǎng)絡(luò)附近的地區(qū)，因個別駕駛員違章操作導(dǎo)致車輛與桿塔、配電箱發(fā)生碰撞，從而導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障。有些城市在老城區(qū)的改建中要進行大規(guī)模的市政工程，這樣就會造成電力系統(tǒng)的電力供應(yīng)中斷。

一般的故障類型有兩種。在開挖基礎(chǔ)上，一方面會造成地下管線的破壞，而在施工中電力系統(tǒng)的運行也會涉及到電力系統(tǒng)的輸電線路。隨著我國城鎮(zhèn)范圍的擴張，原有的高壓線逐漸成為了一片空曠區(qū)域，而在這一地區(qū)，出現(xiàn)了許多違法建筑物，這些違法建筑物的存在，嚴重地威脅著配電網(wǎng)絡(luò)的安全運營。在配電網(wǎng)絡(luò)中沒有清理障礙或在比較開放的地方會使樹和大樓過于靠近配電網(wǎng)絡(luò)；或是由于電纜的安裝不穩(wěn)，造成了各種電線及配電網(wǎng)絡(luò)的失效。上述兩種布線的失效情況在日常巡視時要引起巡視員的重視，并及時處理。老鼠、貓、鳥等動物鉆入配電變壓器使其發(fā)生短路，使10kV 及以上的變電所發(fā)生跳閘保護。某些不法行為不但造成配電網(wǎng)絡(luò)的安全問題，而且會造成配電網(wǎng)絡(luò)的鐵塔、桿塔等重大事故。

由于員工的失誤而導(dǎo)致的故障。在10kV 輸電線路的建設(shè)中，若沒有嚴格地對有關(guān)的施工人員進行嚴格的監(jiān)管，很可能導(dǎo)致工程的故障。比如在施工期間，10kV 配電網(wǎng)的巡檢不到位、或是巡檢的工作能力不夠、缺乏責(zé)任感，這些都會引起10kV配電網(wǎng)絡(luò)的施工問題。在電力公司的建設(shè)中，有關(guān)的供電部門往往會忽略對項目的管理，從而導(dǎo)致項目的建設(shè)效率受到極大的損害，并且也是一種對民眾的不負責(zé)的行為態(tài)度。

10kV 配網(wǎng)線路電纜故障方面的問題。一些用戶為了節(jié)省投資成本，選擇了非標電纜，造成電纜無法承載的電力傳輸，導(dǎo)致電纜出現(xiàn)問題。電纜故障很容易導(dǎo)致10kV 配電網(wǎng)線路發(fā)生故障。例如，在電力公司的建設(shè)中，如果施工工藝不合理，很容易使電纜進水，損壞電纜絕緣層，特別是高壓電纜中間接頭長期泡在水中加之制作工藝問題導(dǎo)致10kV配電網(wǎng)線路發(fā)生故障。

10kV 配網(wǎng)線路技術(shù)質(zhì)量方面的問題。10kV 配電網(wǎng)線路施工過程中，如果存在施工技術(shù)和施工質(zhì)量問題，會導(dǎo)致電線和開關(guān)接觸不良。設(shè)備運行一段時間后，會燒毀10kV 配網(wǎng)線路，造成線路故障。

2 10kV 配網(wǎng)線路的主要運行故障

2.1 配電設(shè)備方面的故障

配電設(shè)備引起的10kV 配網(wǎng)故障主要體現(xiàn)在兩方面：一是配電設(shè)備老化導(dǎo)致10kV 配網(wǎng)故障，或安裝人員未按照有關(guān)要求和說明安裝配電設(shè)備，導(dǎo)致配電網(wǎng)運行過程中發(fā)生短路、造成故障；二是線路絕緣子損壞或污染，造成線路斷線、低阻、短路等故障，導(dǎo)致10kV 配電網(wǎng)無法正常工作。

2.2 由外部因素引起的故障

10kV 配電網(wǎng)絡(luò)的失效也是其重要原因之一。在風(fēng)、鳥等因素的作用下，10kV 配電網(wǎng)絡(luò)極易出現(xiàn)短路、單相接地或裝置失效。另外，在春季和夏天，因樹木的快速增長易發(fā)生枝條纏繞等問題，導(dǎo)致輸電系統(tǒng)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)的失效。另外，一些駕駛員在醉酒或違法開車時碰到了一根柱子，也會導(dǎo)致事故。

在配電網(wǎng)中，因飛禽造成的電力系統(tǒng)故障中最普遍的就是相間短路。春天鳥兒喜歡在電線和桿塔上筑窩，造成電網(wǎng)失效。對電線進行檢測，發(fā)現(xiàn)立柱下面有些是死禽、有些是被燒焦了。當鳥兒接近火線時，將雙翼展開接近兩個相位的導(dǎo)線，鳥類的軀干使得兩個相位構(gòu)成一個電路，造成兩個相間的短路；主部件的觸點可引起一次導(dǎo)線的單相接地失效。由于鳥窩的存在，電力系統(tǒng)存在安全性問題。

電力系統(tǒng)中，鳥兒攜帶木炭、木棍、鐵絲等外來物質(zhì)，在電力系統(tǒng)中筑起了鳥窩。這種方法在短期之內(nèi)不會產(chǎn)生故障，卻會給電力系統(tǒng)的安全運營帶來危險。因輸電導(dǎo)線之間的導(dǎo)線間隔較窄，所以在施工過程中導(dǎo)線的搭接部位為短導(dǎo)線，雨天時導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的安全距離不足，造成導(dǎo)線失效；有些鳥巢在像強風(fēng)這樣的壞氣候下并不牢固。一些電器產(chǎn)品的電源插口乃至整個電源插口的構(gòu)造都有可能被燒毀，從而造成電源之間的短接或單相接地。若將鳥窩置于電源線或變壓器上則會造成同樣的問題，因而對鳥類造成的安全隱患不可低估。

2.3 季節(jié)因素引發(fā)的故障

季節(jié)性因素也會導(dǎo)致運行10kV 配電網(wǎng)絡(luò)的某些安全隱患。如在夏季雷雨季節(jié)，干基地可能會在雨后下沉或侵蝕。在風(fēng)的影響下電極的底座塌陷或傾斜，引起短路等現(xiàn)象。冬季部分地區(qū)易出現(xiàn)冰雪天氣，尤其一二月份西南地區(qū)經(jīng)常下雨降雪，導(dǎo)體溫度較低容易結(jié)冰，對線路造成壓力、使導(dǎo)體松動。天氣晴朗時電線可能會上下跳動，造成線路損壞。

2.4 不顧及周邊環(huán)境的情況

從10kV 配電網(wǎng)建設(shè)和運維的角度來看，其周圍的條件對電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。與此同時，在國內(nèi)許多城市10kV 輸電線路建設(shè)、運行和實際維修中，由于周圍條件不足、技術(shù)條件尚欠成熟，不適宜采用；在延長線路的使用年限的前提下存在著更大的安全風(fēng)險，這不但使10kV 輸電線路的總體品質(zhì)受到制約，也嚴重地制約了輸電的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。

2.5 建設(shè)、運營和維護水平相對較差

目前國內(nèi)10kV 配電線路工程建設(shè)不斷增加，工程數(shù)量不斷增加。大部分建設(shè)單位存在一種誤解，認為10kV 配電線路建設(shè)、運維的主要目的是應(yīng)對上段巡檢，但這種誤解直接影響10kV 建設(shè)、運維的正常開展，因此沒有動力法對整個項目的管理進行創(chuàng)新和改進，也沒有辦法提高整個國家電網(wǎng)系統(tǒng)的質(zhì)量，不利于國家電力工業(yè)的發(fā)展。

施工運維技術(shù)常常不規(guī)范，施工工藝參差不齊，施工人員未按照相應(yīng)的工藝規(guī)范和標準進行技術(shù)施工，影響整個配電網(wǎng)的施工質(zhì)量，導(dǎo)致整個項目后期運維質(zhì)量不佳。造成這種現(xiàn)象的原因是在10kV配電網(wǎng)線路的建設(shè)、運行和維護過程中，對各個環(huán)節(jié)都不是很了解，技術(shù)應(yīng)用存在較大偏差。另外員工自身的專業(yè)能力比較薄弱，對整個流程的了解也不夠，具體實施過程難免會出現(xiàn)重大偏差。因此，整條10kV 配電線路的施工技術(shù)和運維技術(shù)不規(guī)范，也影響了施工和運維的質(zhì)量。

2.6 其他因素引起的故障

除上述故障外，其他外部過程也是造成10kV配電網(wǎng)線路故障的原因。如，在采伐森林單元的過程中，如果采伐機沒有好好照顧，樹木很容易倒在電線上，導(dǎo)致相關(guān)電廠設(shè)備自動故障，影響人們?nèi)粘Ｓ秒?，造成嚴重的電擊和威脅生命安全。例如，某電力企業(yè)的施工單位在埋設(shè)線材基礎(chǔ)時，如果線材基礎(chǔ)不牢固，在大雨、大風(fēng)的作用下線材容易發(fā)生傾斜或倒塌，也會造成線路故障。

3 10kV 配網(wǎng)線路施工技術(shù)分析

3.1 合理配置線路分界斷路器，減少故障發(fā)生的區(qū)域

增加線路限制斷路器可以減小故障的發(fā)生，降低不需要的斷續(xù)，但也存在著變壓器的整定和整定的偏差。在以往把線上的FTU 設(shè)定成無上限保護以改善其運行的速率，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障的情況下，負載開關(guān)與變電所的出閘開關(guān)會在同一時間啟動，從而使事故進一步惡化。設(shè)定電流時限使開關(guān)頻繁發(fā)生故障，無法正常工作。公司對此問題進行了分析，認為一些負載式斷路器的設(shè)置不夠科學(xué)，變電所的實際速度較低，以及較大的防護間距。部分電路采用雙相短路防護，電流較少，保護裝置不夠合理[2]。

3.2 10kV 配電網(wǎng)的網(wǎng)架建設(shè)

在10kV 配電網(wǎng)絡(luò)的項目中，電力網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建要保證電力市場的正常運轉(zhuǎn)。當前10kV 配電網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一般采取兩種方法：

一是連接線，它的結(jié)構(gòu)相對簡便，連接兩條10kV 的輸電線路。線路的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不需投資、投資少，在線路停電時可更換線路，確保電力供應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠。但也有一定的局限性，如當斷點處含有一個節(jié)點，就會導(dǎo)致電路無法反向運行，從而影響電力供應(yīng)；二是環(huán)形電網(wǎng)，將各終端串聯(lián)起來從而達到環(huán)形電網(wǎng)目的。在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的作用下，不同單元、不同分段的電力供應(yīng)可互相轉(zhuǎn)換。該方法不難實現(xiàn)，僅通過一個簡單的變換程序就可實現(xiàn)，可有效地改善電力供應(yīng)的穩(wěn)定、可靠。因而在我國的城市配電網(wǎng)絡(luò)中采用這種方法是目前使用最多的。環(huán)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資少、建設(shè)速度快，經(jīng)濟優(yōu)勢明顯。但由于該系統(tǒng)的存在，在某一變電所出現(xiàn)的問題中，另外一方將會承受全部的負載，所以使用這樣的網(wǎng)絡(luò)須提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力。

3.3 10kV 配電網(wǎng)絡(luò)項目中的電力系統(tǒng)的施工

首先，在進行配網(wǎng)工程前須與市政當局進行協(xié)商，并進行相應(yīng)的工程施工，以保證與市的總體計劃相符?？刹扇…h(huán)形電網(wǎng)的形式，即將各主線路的終端連接起來、從而達到環(huán)形電網(wǎng)的電力供應(yīng)。環(huán)網(wǎng)的電力覆蓋面積很大，不同單元、不同路段之間的電力也能互相轉(zhuǎn)換。該系統(tǒng)采用了一種新型的電力系統(tǒng)，其運行方式具有較好的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。該方法具有資金投入少、速度快、經(jīng)濟效益高等特點，可以與市政管網(wǎng)聯(lián)合設(shè)計，可更加節(jié)省城市空間，共同加強運維質(zhì)量。該方案對未來的市政維修和改建具有重要意義。

其次，在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時應(yīng)著重考慮區(qū)域的不同。分區(qū)上，為保證電網(wǎng)正常運營須在供電區(qū)內(nèi)進行單獨的分區(qū)，以保證供電的正常運營。另外，分片式電源可保證網(wǎng)路的安全性，并能有效地減少網(wǎng)路的網(wǎng)路使用。此外，將聯(lián)絡(luò)配線與環(huán)形配線相結(jié)合，既能在線路發(fā)生事故時確保負載傳遞、又能減少停電區(qū)域，減少故障處置。

3.4 建立健全防外破有效機制

近年來，配電線路安全事故中外來損害不斷增加，事故發(fā)生率超過50%。威脅電網(wǎng)安全運行的主要因素有施工車輛與電線的故障碰撞、專用車輛鉆索電纜、車輛與電線桿的碰撞、線路下的樹障等造成的短路。針對這一情況，運維單位分析整理并采取了私家車登記、建檔、定期宣傳、發(fā)放能源公用事業(yè)保障宣傳冊等措施。專用車司機建立有效的溝通渠道，隨時掌握動態(tài)，離開工地派人監(jiān)控，避免外部斷線事件。線下樹木護欄清潔工作主要是基于政企共同管理、嚴格的清潔標準、與林業(yè)部門和城市建設(shè)規(guī)劃的有效溝通，做好線下樹木綠化工作，種植低矮樹種是按照有關(guān)規(guī)定實現(xiàn)電網(wǎng)安全運行的主要途徑。

對于農(nóng)村土地和森林問題，聯(lián)系市政府、村委會積極協(xié)商解決。針對私家車造成的線路中斷現(xiàn)象，針對供電企業(yè)因電網(wǎng)損壞、停電而造成的損失，運用法律程序追究責(zé)任、及時處理，取得了良好效果。對于鳥害，主要是增加線路和設(shè)備的絕緣分流，并為斷路器、連接器和鉸鏈安裝絕緣護套。根據(jù)季節(jié)特點，加強網(wǎng)上巡查，清理窩點、加裝驅(qū)鳥器，建立窩點保潔責(zé)任制。