城市配電網故障分析及調度事故處理

趙凱 周錦哲

【摘 要】通過對10kV配電線路異常跳閘及單相接地故障原因的分析，指出故障對變電設備和配電網的危害，提出故障預防和處理的辦法，提高了調度員事故處理速度，確保配電網安全、經濟和優質運行。

【關鍵詞】配電網 跳閘 接地 故障 事故處理

10KV 配電網在惡劣天氣下，事故跳閘及接地故障頻發。隨著配電網建設規模及供電方式復雜程度逐漸加大，如何確保對用戶正常供電，提高電能質量，減少事故的發生對我們電力人提出了新的要求。當發生故障后，我們應盡快查找、定位故障點，及時隔離故障恢復送電，縮短停電時間，減小對社會的影響。

1 配電線路故障類型分析

1.1 事故跳閘：（1）配網線路若出現一相金屬性接地，非接地相電壓急劇升高至線電壓（根號3 倍相電壓）。若接地長時間不能消除，兩相電壓持續過高就會導致設備過電壓擊穿閃絡的現象，從而引發相間短路，致使線路保護動作掉閘；（2）配網線路內部會出現暫態過電壓或大氣過電壓。瞬時的過電壓會導致絕緣子出現閃絡現象，對地放電而引發短路跳閘；（3）配網設備問題。由于部分絕緣子不合格，從而降低了絕緣子的電阻，增加了泄漏電流，極易引發事故跳閘；（4）天氣因素。雷電、大風、冰雹等惡劣天氣是引發電網設備故障掉閘的直接原因，惡劣天氣引發雷電過電壓、異物短路、電桿倒塌等外力破壞致使線路跳閘；（5）設備過負荷。由于用戶設備不斷增容，配網線路更新改造未及時跟上等原因，致使配網線路在夏季或冬季大負荷期間重載，甚至過載，持續大電流可能引發線路開關過流III段保護掉閘；（6）樹障原因。由于樹木生長過快，配網線路交叉跨越樹枝，若導線絕緣降低，極易對樹木放電造成短路跳閘；（7）外力破壞。如線下違章施工導致安全距離不夠引發放電；司機違章開車撞倒電桿引發事故；線上落風箏線等異物導致相間短路。

1.2 單相接地故障。配網線路發生接地故障的原因主要可以概括為以下幾種情況：（1）導線斷線落地或搭在橫擔上；（2）導線在絕緣子中綁扎或固定不牢，脫落到橫擔或地上；（3）導線風偏過大，與建筑物距離過近；（4）配電變壓器高壓引下線斷線；（5）配電變壓器臺上的10kV避雷器或10kV熔斷器絕緣擊穿；（6）配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地；（7）絕緣子擊穿；（8）線路上的分支熔斷器絕緣擊穿；（9）其它偶然或不明原因。

在以上諸多種原因中，導線斷線、絕緣子擊穿和樹木短接是發生配電線路單相接地故障的最主要原因，通過對國網保定供電公司近幾年10kV單相接地故障原因統計分析，上述三種原因占總故障原因的80%以上。

2 預防措施及事故處理

2.1 異常跳閘預防。要有效的防范配電網的跳閘事故，要科學規劃配網建設，優化配網運行方式，科學調度，充分發揮配網設備供電能力。在此基礎上，要積極開展配網改造工作，嚴把設計與施工質量關，杜絕使用偽劣產品，不斷提升線路設備質量，線路運行前必須進行耐壓試驗及絕緣測試，從而減少故障跳閘發生。加強線路運行管理與巡視。對線路定期巡視，并對線路有計劃性地進行特巡，線路發生故障時，要細心查找，及時徹底排除，防止重復跳閘。此外，還應與責任單位、責任人簽訂線路管理責任書，把線路跳閘次數、跳閘停電時間作為績效考核指標。強化對專變用戶的設備管理力度。為了有效地減少雷擊跳閘，可適當減小低桿的接地電阻，從而提升線路對雷電的抵抗能力，避免跳閘事故的發生。同時，還要強化線路絕緣化改造，提升防雷能力，減小合閘沖擊電流。針對配電線路遭外力破壞可采取以下措施：加強線路特訓，及時更換不合格絕緣子；及時修剪線路附近樹木，充分保證線路與樹木的安全距離，降低異常跳閘的幾率；對于電纜隱蔽工程，要埋設電纜走徑標識樁，防止意外挖斷事故的發生。

2.2 單相接地預防。對于配電線路單相接地故障，可以采取以下幾種方法進行預防：（1）定期進行巡視。查看導線與樹木、建筑物的距離，電桿頂端是否有鳥窩，導線在絕緣子中的綁扎或固定是否牢固，絕緣子固定螺栓是否松脫，橫擔、拉帶螺栓是否松脫，拉線是否斷裂或破股，導線弧垂是否過大或過小等；（2）對配電線路上的絕緣子、分支熔斷器、避雷器等設備定期進行絕緣測試，不合格及時更換；（3）對配電變壓器定期進行試驗，對不合格的變壓器進行維修或更換；（4）在配電線路上加裝分支熔斷器，縮小故障范圍，減少停電面積和停電時間，有利于快速查找故障點；（5）在配電線路上使用高一電壓等級的絕緣子，提高配電網絕緣強度。

2.3 配網故障事故處理。配網事故一旦發生，作為電網調度員要快速處理事故，應遵循以下原則：（1）盡速限制事故發展，消除事故根源，并解除對人身、電網、設備的安全威脅；（2）盡一切可能的辦法保持正常設備的繼續運行和對用戶的正常供電；（3）盡速對已停電的用戶恢復供電，優先恢復重要用戶供電；（4）盡速恢復電網的正常運行方式。對于電網開關事故跳閘，調度員應第一時間通知客服發布停電信息，并根據跳閘前負荷電流、保護動作情況初步判斷故障類型，迅速通知查線單位故障查線，對于有重大保電任務的重要用戶可強送電一次。對于查找配網接地故障，調度員應第一時間通知客服發布停電信息，依據優先查找線路長、分支多、質量差的線路，最后查找重要線路的原則，確保2個小時內完成接地故障查找，避免線路長時間接地造成對人身、設備和電網的安全隱患。

故障點一旦確定，要迅速隔離故障點，可采取隔離故障分支、調整線路倒供方式等手段，盡快恢復主干線路的送電，減少停電面積，提高供電可靠性。

3 結束語

配網線路是關系到市政建設、農業生產以及廣大人民生活需要的重要線路，不斷提高供電可靠性始終是我們追求的目標，我們要一面深入分析事故原因，研究預防故障的處理對策；另一面要提高調度員與查線人員的事故處理能力，加強溝通，不斷提升電網供電質量。

參考文獻：

[1] 周澤存.高電壓技術.北京：水利電力出版社，1988.

[2] 王高.10kV 配電線路單相接地故障的原因及變壓器防雷措施的研究[J].電力學，2009（12）.