廣東電網(wǎng)有限責任公司江門開平供電局 吳浩權(quán)

由于我國很多電力資源用戶分布較為分散，為了滿足供電需求及降低能源消耗，在很多地區(qū)采用10kV 配電線路來進行電力傳輸，配電線路的運行狀態(tài)直接影響到用電安全和供電質(zhì)量，但是現(xiàn)階段10kV 配電線路故障頻發(fā)，分析故障原因并積極融合自動化技術(shù)進行運維作業(yè)，從而保障用戶的用電安全。

隨著我國電網(wǎng)深入和電網(wǎng)改造的發(fā)展，目前在我國各地10kV 配電線路有著廣泛的應用，在10kV配電線路運行過程中普遍存在一些問題，導致供電質(zhì)量受到影響，不僅嚴重影響生活生產(chǎn)，而且也存在很多用電安全問題對用戶的生命安全造成威脅，因此需要針對10kV 配電線路故障進行分析，并利用自動化技術(shù)來提升運行維護質(zhì)量和效率，保證線路安全穩(wěn)定運行。

1 10kV 配電線路普遍存在的故障問題

在電力建設過程中10kV 配電線路尤為重要，如果想要保證10kV 配電線路正常運行，就需對各種常見故障有準確充分的認知，要對故障原因進行分析并針對性制定解決優(yōu)化方案，目前10kV 配電線路中最常見的故障主要有短路故障、接地故障、斷線故障，需針對性進行分析。

1.1 短路故障

短路故障是最常見的問題，不僅嚴重影響供電質(zhì)量且常伴隨很多安全隱患，短路現(xiàn)象很多時候都是由于電器元件的質(zhì)量問題導致，由于電器元件質(zhì)量較差且長期處于運行狀態(tài)，當10kV 配電線路長期處于高壓高負荷運行狀態(tài)時，電器元件很容易無法承受巨大的電壓，進而造成短路的現(xiàn)象；其次部分線路由于承擔輸電任務較大，導致電力輸送距離較遠，在長期電力輸送過程中會產(chǎn)生大量的熱量，進而導致線路的絕緣層或者線路設備出現(xiàn)損壞進而出現(xiàn)短路故障。

為了解決這一問題，各地區(qū)10kV 配電線路分別設置隔離開關(guān)（圖1），一旦發(fā)生異常現(xiàn)象則可通過拉合隔離開關(guān)來對電網(wǎng)線路及設備進行保護，這種方式相對而言較為有效，但是在隔離開關(guān)拉合問題上，由于多種因素影響經(jīng)常出現(xiàn)拉合不及時的現(xiàn)象，同時很多時候由于線路上設備殘舊老化受損、有漂浮物懸掛二相或三相引起相間故障、自然災害等現(xiàn)象都會導致短路現(xiàn)象發(fā)生，因而運維作業(yè)人員需定期進行巡視，及時發(fā)現(xiàn)線路存在的隱患及黑點。這些現(xiàn)象需要針對性進行解決[1]。

圖1 10kV 柱上隔離開關(guān)

1.2 接地故障

10kV 配電線路運行過程中需要進行接地設計，主要就是能夠?qū)⒍嘤嚯姾蓪氪蟮?，進而保證電力線路穩(wěn)定安全運行，但是如果10kV 配電線路發(fā)生接地故障則會導致在一定時間段內(nèi)無法有效將電荷導出，不僅會導致電網(wǎng)線路運行負荷增加，而且會導致在10kV 配電線路運維過程中出現(xiàn)觸電事故，且在沒有接地保護的情況下，電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性也會大大下降。

另外一種情況是配電設備接地導致故障，這種故障主要是由于配電線路斷裂導致，不僅會造成大量的電力資源浪費，且在很多特殊區(qū)域例如森林或者池塘區(qū)域會產(chǎn)生嚴重的安全隱患，巡檢線路中發(fā)現(xiàn)很多樹木發(fā)展迅速，與線路距離不足線路安全保護區(qū)要求，常常由于巡視不到位導致樹障隱患普遍存在且覆蓋區(qū)域較為廣泛，一旦出現(xiàn)雷電及風雨交加天氣，很容易由于樹障接觸線路導電引起接地故障。

1.3 斷線故障

10kV 配電線路的斷線故障主要是由于外界因素影響，例如由于避雷器沒有接地導致架空10kV配電線路出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象，進而造成斷線故障的現(xiàn)象發(fā)生，或者由于城市建設不科學施工作業(yè)等人為因素導致，斷線故障不僅會導致配電站出現(xiàn)問題也直接會影響正常供電，這個問題需要針對性進行分析。

在10kV 配電線路運行過程中，要想做好配電線路的安全運行和供電質(zhì)量，不僅要對以上三種常見故障制定防范措施及方案，而且同時還要綜合分析來選購高性能、高保障的線路設備，保障線路穩(wěn)定運行。以下是常見的設備線夾導致線路故障。

這種故障主要是由于檢修工作不到位，或者在檢修工作結(jié)束后沒有將螺絲或者其他元件擰緊，導致接觸不牢固進而導致線夾與線路連接點電阻增加，或者是由于電力設備的線夾在觸頭連接的地方材料存在問題導致存在電位差，在氧化作用下接頭處不斷松弛，最終導致設備線夾由于高溫出現(xiàn)損壞等現(xiàn)象。

2 故障原因分析

自然災害導致。由于10kV 配電線路的供電范圍較大且路徑較長，覆蓋區(qū)域環(huán)境較為復雜，導致在雨季很容易被雷擊，進而導致絕緣子擊穿或者避雷針損壞等現(xiàn)象，部分甚至會造成配電線路燒毀的現(xiàn)象；其次由于10kV 配電線路長期暴露在外面，經(jīng)歷風吹日曬，很多時候會被一些其他物體刮倒或者折斷，很多時候會由于長期侵蝕導致絕緣層老化等現(xiàn)象發(fā)生，進而導致10kV 配電線路故障問題發(fā)生。

外力破壞導致。現(xiàn)階段隨著城市化步伐不斷加速，很多城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)積極開展市政建設和新農(nóng)村建設，在施工過程中由于沒有科學進行設計規(guī)劃導致10kV 配電線路損壞現(xiàn)象時有發(fā)生；其次很多時候電力建設都是結(jié)合公路建設路線進行規(guī)劃，導致很多10kV 配電線路都處于公路兩側(cè)，很多大型車輛或者違規(guī)駕駛行為導致電線桿折斷或者倒桿現(xiàn)象時有發(fā)生，同時現(xiàn)階段10kV 配電線路逐漸被各種建筑包圍，很多違建行為都導致線路無法正常安全的運行，甚至很多人員會對10kV 配電線路進行路徑更改，進而導致故障頻發(fā)。

設備自身材料導致。在10kV 配電線路建設過程中，由于很多時候?qū)υO備材料的質(zhì)量重視程度較低，導致很多設備無法滿足供電需求，短時間內(nèi)出現(xiàn)故障老化等現(xiàn)象，且很多個人建筑內(nèi)的電力設施由于是個人負責，導致很多產(chǎn)權(quán)電力設施無人管理且設備落后，很容易發(fā)生故障。

運維管理導致故障。在10kV 配電線路運行管理過程中，很多時候由于經(jīng)驗不足，專業(yè)性較差導致很多不規(guī)范操作普遍存在，且很多時候由于巡視檢查不到位或者管理缺位等現(xiàn)象，都會導致10kV配電線路運行故障發(fā)生。

3 10kV 配電線路的自動化運行維護

3.1 故障檢查設備

現(xiàn)階段隨著科技不斷發(fā)展，利用通訊技術(shù)和電子技術(shù)可以有效提升10kV 配電線路的運行維護質(zhì)量，并提升管理水平，通過利用電子技術(shù)對10kV配電線路的運行狀態(tài)進行分析，并對異常信號進行實時監(jiān)測，一旦出現(xiàn)異常信號或者故障問題，則通過故障檢測設備可以迅速對故障信號進行跟蹤定位，并及時對故障線路進行隔離，提醒運維人員進行檢修作業(yè)。

利用故障檢測設備不僅可以有效保證供電質(zhì)量，也可以通過故障定位提升檢修效率，一般情況下，可以將故障檢查設備安裝在電纜設備或者環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜中，并對不同供電區(qū)域進行梳理整合，進行分區(qū)實時動態(tài)監(jiān)控，進而有效提升檢修效率，現(xiàn)階段故障檢查設備相對較多，例如故障指示器、電子信號跟蹤器等，需要結(jié)合實際環(huán)境科學選擇設備類型，并適當調(diào)整安裝位置和區(qū)域密度，保證10kV 配電線路穩(wěn)定運行[2]。

3.2 饋線自動化開關(guān)

10kV 配電線路中普遍通過饋線自動化開關(guān)來提升控制能力，現(xiàn)階段饋線自動化開關(guān)主要分為三種，這三種各有優(yōu)劣需要針對性進行分析。

第一種為智能柱上斷路器（圖2、3），一旦10kV 配電線路運行狀態(tài)異?；蛘叱霈F(xiàn)故障，則斷路器會及時切斷零序電流，進而避免短路或者負荷電流對10kV 配電線路造成損壞；第二種為負荷開關(guān)（圖3），主要是在10kV 配電線路的主線或者支線上安裝，當出現(xiàn)故障時對指定區(qū)域進行自動切斷隔離，可以有效防治故障范圍擴大。

圖2 智能柱上斷路器

圖3 10kV 戶外柱上斷路器、負荷開關(guān)

第三種為智能控制器，相比于前兩種設備智能控制器應用范圍極為廣泛，可以與重合器、負荷開關(guān)以及斷路器等多種設備進行連接，同時可以不同參數(shù)為標準針對性控制，也可以對多個參數(shù)進行同時控制，不僅能有效強化保護而且可以靈活調(diào)整，是目前應用最為廣泛的設備?，F(xiàn)階段很多地區(qū)采用通過安裝饋線自動化開關(guān)及控制箱進行控制效果最為優(yōu)質(zhì)，是未來發(fā)展的主要方向之一，在饋線自動化開關(guān)類型選擇時，需要科學分析線路實際情況進行選擇。

4 10kV 配電線路自動化運維發(fā)展趨勢前瞻

4.1 自動化運行維護網(wǎng)絡信息平臺的構(gòu)建

針對10kV 配電線路自動化運維需要利用信息化技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡信息平臺，并通過大數(shù)據(jù)以及云計算技術(shù)來對10kV 配電線路的運行狀態(tài)進行動態(tài)實時檢測和數(shù)據(jù)采集，一旦出現(xiàn)故障信號或者異常信號，則及時進行分析和反饋，將各種信息傳遞到移動設備端，不僅表明故障位置，同時通過大數(shù)據(jù)處理科學分析故障原因，進而有效提升運維質(zhì)量和效率，同時每一次故障信息檢修方式都將作為檔案信息進行存儲，不僅可以作為檢修經(jīng)驗，同時也可以保證檢修人員操作規(guī)范，通過分析不同區(qū)域的故障信息，可以得出故障高發(fā)區(qū)域和頻發(fā)故障，進而針對性進行檢修養(yǎng)護作業(yè)，保證檢修維護的針對性[3]。

4.2 智能化技術(shù)的應用

10kV 配電線路自動化運維需要引進智能化技術(shù)，通過專家系統(tǒng)和模糊理論不斷優(yōu)化10kV 配電線路自動化運維模式，對運維的線路進行分級并實現(xiàn)資源差異化配置，整體10kV 配電線路自動化運維工作不僅全面且保證側(cè)重性，避免無重點無偏向的現(xiàn)象對運維質(zhì)量產(chǎn)生影響。不僅可以有效提升運維效率和質(zhì)量，同時在人員不足的時候可以通過遠程操作和自我診斷的方式來保證10kV 配電線路穩(wěn)定運行，用發(fā)展性眼光和前瞻性思維來分析看待，智能化配電線路自動化運維是未來發(fā)展的必然趨勢，需要不斷優(yōu)化拓展，充分發(fā)掘其社會價值和經(jīng)濟效益。

5 結(jié)語

現(xiàn)階段10kV 配電線路運行過程中主要存在短路、斷線、接地等故障，其原因主要是自然因素、外力因素以及材料因素導致，針對這些故障需要采用故障檢查設備以及饋線自動化開關(guān)來提升運維質(zhì)量和效率，同時融合信息化技術(shù)和智能化技術(shù)構(gòu)建配電線路自動化運維網(wǎng)絡信息平臺，提升運維的針對性和側(cè)重性，實現(xiàn)自動化、智能化、差異化運維。