苗 壯

南京國(guó)聯(lián)電力工程設(shè)計(jì)有限公司，江蘇 南京 210000

0 引言

10 kV配電線(xiàn)路作為我國(guó)輸配電系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，是實(shí)現(xiàn)中長(zhǎng)距離電力資源配置的有效方式，在很大程度滿(mǎn)足了經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)生活等諸多領(lǐng)域的能源消費(fèi)需求。基于10 kV配電線(xiàn)路運(yùn)行需求，技術(shù)人員需根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真做好技術(shù)參數(shù)的調(diào)整、故障評(píng)估及處理等各項(xiàng)工作，通過(guò)故障處理，強(qiáng)化10 kV配電線(xiàn)路日常管護(hù)能力，使10 kV配電線(xiàn)路始終保持在良性運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，提升線(xiàn)路、設(shè)備管理能力。

1 10 kV配電線(xiàn)路基本組成

現(xiàn)階段，10 kV配電線(xiàn)路在規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中，基于多方面的考量，采用架空線(xiàn)路敷設(shè)的方式進(jìn)行配電線(xiàn)路的開(kāi)發(fā)。我國(guó)10 kV配電線(xiàn)路架空線(xiàn)路主要由導(dǎo)線(xiàn)、絕緣子、桿塔、拉線(xiàn)、線(xiàn)夾器、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等電力組件組成，結(jié)構(gòu)組成相對(duì)復(fù)雜，設(shè)備類(lèi)型較多。同時(shí)為了保證線(xiàn)路運(yùn)行的穩(wěn)定性，控制電路損耗，在配電線(xiàn)路規(guī)劃、建設(shè)環(huán)節(jié)，往往需要對(duì)檔距、弧垂、限距、水平檔距等參數(shù)進(jìn)行控制，以保證線(xiàn)路不同電路組件間的有效配合。例如，目前形成了雙回或者四回同桿并架方案，在線(xiàn)路建設(shè)過(guò)程中，技術(shù)人員使用導(dǎo)線(xiàn)、橫擔(dān)、拉線(xiàn)抱箍、針式絕緣、可調(diào)式U形線(xiàn)夾等部件，完成雙回路以及四回路的架設(shè)工作，在保證電力資源輸送能力的基礎(chǔ)上，減少不必要的費(fèi)用支出，控制了10 kV配電線(xiàn)路的整體成本。同時(shí)，這種配電線(xiàn)技術(shù)維護(hù)管理難度相對(duì)較低，可操作性較強(qiáng)。

2 10 kV配電線(xiàn)路常見(jiàn)故障與誘發(fā)原因

在10 kV配電線(xiàn)路的運(yùn)行過(guò)程中，受到多種因素的影響，故障發(fā)生率相對(duì)較高，影響了配電線(xiàn)路運(yùn)行的有效性、穩(wěn)定性。因此，需對(duì)10 kV配電線(xiàn)路常見(jiàn)故障進(jìn)行探討，以進(jìn)一步掌握配電線(xiàn)路故障表現(xiàn)以及誘發(fā)原因，從而確保10 kV配電線(xiàn)路常見(jiàn)故障得到高效處理。

2.1 單相接地故障表現(xiàn)與誘發(fā)原因

單相接地故障作為目前10 kV配電網(wǎng)的常見(jiàn)故障，其發(fā)生率約占線(xiàn)路故障的80%。從故障表現(xiàn)來(lái)看，10 kV配電網(wǎng)中的某一相發(fā)生短路，短路后形成的故障電流與地面之間產(chǎn)生通路。單相接地故障發(fā)生后，為保證線(xiàn)路整體安全，往往借助繼電保護(hù)裝置對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行隔離，避免故障電流對(duì)電氣設(shè)備造成損傷，引發(fā)大面積停電[1]。盡管在實(shí)際的10 kV配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中單相接地故障引發(fā)的電流可能較小，對(duì)于電氣設(shè)備的損傷不明顯，但是仍舊需要采取必要措施加以應(yīng)對(duì)處理，避免單相接地故障引發(fā)拉弧的出現(xiàn)，使10 kV配電網(wǎng)出現(xiàn)諧振。

參照以往經(jīng)驗(yàn)，引發(fā)單相接地故障的原因較多，例如，線(xiàn)路周?chē)臉?shù)木如果沒(méi)有定期修整，導(dǎo)致樹(shù)枝與配電線(xiàn)路搭接，會(huì)形成間歇性的單相接地故障。10 kV配電線(xiàn)路在鋪設(shè)的過(guò)程中，對(duì)于周?chē)ㄖ锏母叨?、空間方位有著嚴(yán)格的要求。對(duì)于部分區(qū)域出現(xiàn)的違章建筑，由于其與10 kV配電線(xiàn)路的距離較近，線(xiàn)路可能通過(guò)空氣進(jìn)行放電，導(dǎo)致短路情況[2]。10 kV配電線(xiàn)路所處區(qū)域出現(xiàn)雷電天氣后，產(chǎn)生的過(guò)壓會(huì)增加絕緣子擊穿的概率，進(jìn)而誘發(fā)接地故障。

2.2 兩相短路故障表征及誘發(fā)原因

兩相短路故障在10 kV配電線(xiàn)路中的發(fā)生率相對(duì)較高，在兩相短路過(guò)程中，線(xiàn)路的兩相之間形成短暫或者長(zhǎng)久性的連接，進(jìn)而造成系統(tǒng)過(guò)流的出現(xiàn)。兩相短路故障的發(fā)生使得10 kV配電網(wǎng)絡(luò)中電流急劇上升，引發(fā)開(kāi)關(guān)跳閘情況，影響電力資源的正常供應(yīng)。同時(shí)當(dāng)10 kV配電線(xiàn)路發(fā)生兩相短路故障時(shí)，短路點(diǎn)的位置越靠近母線(xiàn)，母線(xiàn)的電壓將會(huì)越低。

造成兩相短路故障的原因較多，如鳥(niǎo)類(lèi)等在活動(dòng)的過(guò)程中損傷10 kV配電線(xiàn)路的組件設(shè)備，造成短路故障發(fā)生?，F(xiàn)階段10 kV配電線(xiàn)路往往靠近交通線(xiàn)路，車(chē)輛在交通通行的過(guò)程中可能與線(xiàn)路發(fā)生碰撞或者搭接，因?yàn)檐?chē)輛多為金屬材料，所以極易在碰撞、搭接的過(guò)程中誘發(fā)金屬性短路，形成兩相短路故障。我國(guó)夏秋季節(jié)降雨雷電天氣較多，如果沒(méi)有對(duì)10 kV配電線(xiàn)路進(jìn)行合理的接地防雷操作，則線(xiàn)路在遭受雷擊之后，將擊穿相間的絕緣層，導(dǎo)致出現(xiàn)短路的情況[3]。

2.3 三相短路故障表征及誘發(fā)原因

三相短路指10 kV配電線(xiàn)路在三相線(xiàn)路通過(guò)金屬與大地等介質(zhì)發(fā)生接觸，形成三相短路。三相短路發(fā)生之后，變電站出現(xiàn)繼電保護(hù)的相關(guān)動(dòng)作。三相短路故障電流極大，盡管繼電保護(hù)裝置能夠正常起動(dòng)，對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行保護(hù)，但是由于電流過(guò)大，仍會(huì)對(duì)線(xiàn)路等設(shè)備產(chǎn)生較大的危害，因此在實(shí)際的故障檢修與應(yīng)對(duì)過(guò)程中，工作人員要對(duì)此足夠重視。

從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，三相短路故障的出現(xiàn)主要與雷擊有關(guān)，雷擊發(fā)生后，由于瞬時(shí)電流較大，使得線(xiàn)路的絕緣層被擊穿，受損線(xiàn)路在金屬介質(zhì)的作用下與大地之間形成了電流通路，誘發(fā)線(xiàn)路短路情況。

2.4 桿塔傾斜、斷線(xiàn)的表現(xiàn)及誘發(fā)原因

10 kV配電線(xiàn)路架設(shè)過(guò)程中使用的桿塔如果出現(xiàn)傾斜或者倒塌的情況，往往會(huì)造成線(xiàn)路故障。例如，當(dāng)兩組以上的桿塔同時(shí)出現(xiàn)斷線(xiàn)或者倒桿的情況時(shí)，會(huì)造成配電線(xiàn)路兩相的永久性故障，故障發(fā)生后，繼電保護(hù)無(wú)法快速啟動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作，會(huì)使整個(gè)線(xiàn)路點(diǎn)的設(shè)備遭受不可逆的損傷，帶來(lái)無(wú)法估計(jì)的損失。

根據(jù)過(guò)往經(jīng)驗(yàn)，斷線(xiàn)、倒桿情況的發(fā)生往往與感應(yīng)雷、外力破壞、負(fù)荷控制不當(dāng)?shù)仍蛴嘘P(guān)。在雷電天氣時(shí)，配電線(xiàn)路之間在外部環(huán)境的作用下會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)雷，感應(yīng)雷使得線(xiàn)路在電動(dòng)力的作用下出現(xiàn)了線(xiàn)路扭曲等情況。部分線(xiàn)路在使用過(guò)程中受到外力的作用，導(dǎo)致線(xiàn)路斷開(kāi)或者桿塔傾斜。對(duì)10 kV配電線(xiàn)路故障類(lèi)型、誘發(fā)原因的梳理，能使技術(shù)人員形成正確的觀念認(rèn)知，使其能夠以問(wèn)題為切入點(diǎn)，制訂系統(tǒng)化、針對(duì)化的故障排除與應(yīng)對(duì)方案，從而更好地應(yīng)對(duì)各類(lèi)故障，保證10 kV配電線(xiàn)路的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，避免電力中斷或者大面積停電等情況的發(fā)生。

3 10 kV配電線(xiàn)路常見(jiàn)故障處理方案

對(duì)于10 kV配電線(xiàn)路常見(jiàn)故障的處理，要求技術(shù)人員立足于故障類(lèi)型，在科學(xué)性原則、實(shí)用性原則的引導(dǎo)下，采取針對(duì)性的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)10 kV配電線(xiàn)路常見(jiàn)故障的有效應(yīng)對(duì)，保證電力資源調(diào)配的連續(xù)性。

3.1 單相接地故障應(yīng)對(duì)方案

在處理單相接地故障時(shí)，技術(shù)人員需要結(jié)合故障誘發(fā)原因采取相應(yīng)的舉措，積極應(yīng)對(duì)處理。例如，目前使用的絕緣線(xiàn)、絕緣子采用防污處理方式，以延長(zhǎng)使用年限，降低故障發(fā)生率。同時(shí)，要組織人員認(rèn)真做好巡視、巡察工作，對(duì)于10 kV配電線(xiàn)路周?chē)踩珔^(qū)域內(nèi)的違章建筑進(jìn)行檢視，并定期修剪樹(shù)木、驅(qū)趕動(dòng)物，為輸電線(xiàn)路營(yíng)造出良好的外部環(huán)境。并且，還要認(rèn)真做好設(shè)備監(jiān)督與管理，及時(shí)更新老舊電氣設(shè)備，對(duì)異常情況作出必要的處理，使10 kV配電線(xiàn)路始終保持在良性的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而減少單相接地故障的發(fā)生。

3.2 相間短路故障應(yīng)對(duì)方案

在對(duì)兩相短路故障、三相短路故障進(jìn)行處理時(shí)，技術(shù)人員需著眼于實(shí)際，結(jié)合兩相短路故障、三相短路故障的誘發(fā)原因，采取必要的應(yīng)對(duì)舉措，有效排除各類(lèi)因素的干擾，保持電路的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。具體來(lái)看，為做好10 kV配電線(xiàn)路的維護(hù)工作，組織人員要按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真進(jìn)行線(xiàn)路、電氣設(shè)備的絕緣能力評(píng)估，尤其是要對(duì)閘刀、令克等高頻率故障設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)評(píng)估，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需在短時(shí)間內(nèi)作出相應(yīng)的絕緣處理，以確保整個(gè)相間短路故障得到有效防范?？紤]到鳥(niǎo)類(lèi)等動(dòng)物活動(dòng)對(duì)于相間短路故障的影響，工作人員可以在線(xiàn)路、設(shè)備的相關(guān)位置安裝設(shè)備，避免鳥(niǎo)類(lèi)等動(dòng)物的靠近。例如，在鳥(niǎo)類(lèi)驅(qū)除過(guò)程中，工作人員可以在相關(guān)區(qū)域安裝驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備，防止鳥(niǎo)類(lèi)接近輸配電線(xiàn)路，從而規(guī)避相間短路故障的發(fā)生。另外，還要認(rèn)真做好電阻測(cè)試工作，以保證桿塔的防雷擊能力，對(duì)于桿塔電阻測(cè)試不合格的情況需認(rèn)真做好記錄，并組織人員做好更換，減少兩相短路故障、三相短路故障。

3.3 配套設(shè)施故障應(yīng)對(duì)方案

在應(yīng)對(duì)斷線(xiàn)、倒桿等故障時(shí)，應(yīng)制訂停電檢修計(jì)劃，檢修人員結(jié)合10 kV配電線(xiàn)路配電系統(tǒng)維護(hù)計(jì)劃，在停電檢查的過(guò)程中，認(rèn)真對(duì)線(xiàn)路絕緣子串、避雷針的基本情況進(jìn)行重點(diǎn)排查，并開(kāi)展絕緣子、避雷針的清理、擦拭等相關(guān)方面的工作，使其能夠正常發(fā)揮效能。對(duì)于10 kV配電線(xiàn)路投入使用的新設(shè)備，需要做好驗(yàn)收以及調(diào)試等方面的工作，認(rèn)真開(kāi)展設(shè)備接頭、弧垂等方面的評(píng)估，在確保其運(yùn)行成效的基礎(chǔ)上，防范故障的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)故障的有效排除與處理。線(xiàn)路中可以設(shè)置分段開(kāi)關(guān)、支線(xiàn)開(kāi)關(guān)，以保證10 kV配電線(xiàn)路運(yùn)行的靈活性、穩(wěn)定性，保證在輸電線(xiàn)路故障發(fā)生后，停電范圍得到控制，降低對(duì)正常生產(chǎn)、生活的影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

10 kV配電線(xiàn)路故障處理促進(jìn)了現(xiàn)有配電線(xiàn)路的運(yùn)行、管理機(jī)制的完善，使得配電線(xiàn)路始終處于良性運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。文章從多個(gè)角度出發(fā)，采取有效措施，實(shí)現(xiàn)了10 kV配電線(xiàn)路故障的快速分析與高效應(yīng)對(duì)，形成了完善的輸配系統(tǒng)管控體系。