对10kV配网线路故障定位方法研究

对10kV配网线路故障定位方法研究

林挺

广东电网有限责任公司揭阳惠来供电局 广东揭阳 515200

摘要：10kV配网线路是电力网中输变电系统经降压为10kV后直接面向广大用户的部分，运行环境复杂多样。一旦产生故障，将会对配网自身和用户造成大量不利影响，甚至威胁其人身、设备与财产安全。因此，10kV配网线路在加强日常巡检、维护、保障的同时，不断进行改造提升。为确保10kV配网安全稳定运行，要加大配网改造升级力度，及时更新老旧设备，完善配网保护系统，提高线路运行的可靠性与安全性，不断适应社会发展的需求。本文重点分析10kV配网线路故障定位方法，以供参考。

关键词：10kV配网线路；运行故障；定位方法；防范措施

引言：配网线路是系统的重要组成部分，环境和人为等因素容易导致线路故障，不利于系统的安全稳定运行。随着社会经济发展，近两三年全社会电力需求年增长率都超过了20%,供售电量三年翻了一番，对配网建设改造和运行安全性、可靠性的要求越来越高。加强配网技改和升级、提高配网运维水平既是电力公司内在需求和首要任务，也是党和政府以及全市广大人民群众对供电单位的要求。

1 10kV配网线路常见故障

1.1 线路故障的外部原因

1.1.1 自然灾害

自然灾害主要有风害、雷雨灾害、洪涝灾害、高温气候等，冰雪灾害极少，雷暴天气较为常见。

雷雨灾害主要有：①雷雨天架空线路、设备遭受雷击损坏，引发故障或事故；②绝缘低值、零值绝缘子在巡视中因外观无明显变化而难以发现，受到雷击后容易爆裂，造成线路跳闸事故；③避雷器、电压互感器等设备本身带有工作接地，老化后遭到雷击容易造成绝缘击穿；④大雨冲刷杆基、洪涝浸泡杆基、滑坡、塌方造成倒杆事故；⑤杆上设备绝缘因日晒雨淋老化失修，导线导体连接头因气温变化引起接触松动发热等[1]。

风害主要有：①大风导致导线对树木放电或树枝断落在线路上造成接地甚至短路，引发线路事故；②广告横幅、塑料布等异物被风卷至配网线路上造成短路；③强风致使线路发生倒杆、断线，引发事故；④部分大档距线路在大风天气时导线风偏不一致，造成相间短路故障。

其他灾害还有：①春冬气温变化大引起的热胀冷缩导致线路及设备连接松动，发热或断裂；②设备、绝缘子污秽、大雾造成闪络放电；③四川盆地冬季空气湿度大，进入设备内部造成绝缘下降，引发故障等。

1.2 外力破坏

外力破坏主要包括：①建筑、市政施工挖断地埋电缆；②车辆碰撞架空线路杆塔；③开挖鱼塘使杆基泡水、野蛮施工等导致杆塔、拉线基础被掏空或破坏；④盗窃电力设施的破坏行为等。

1.2 配网故障的内部原因

内部原因引起的线路故障类型主要有：①配变长时间过载运行、缺油运行或变压器本身缺陷维修不及时，引起事故；②配网设备质量较差，或运行时间较长，未能定期进行校验或更换，导致绝缘击穿后形成线路跳闸事故；③线路过载或超负荷运行，使线路连接处、开关线耳处等接驳部位发热熔断，造成线路断线；④电缆施工工艺不规范或电缆头、电缆中间头密封不严进水，长时间运行后易发生击穿短路现象；⑤设备巡视检查和运行维护不到位，设备缺陷发展为设备事故；⑥设备安全保障措施不完善，如配电室门窗、设备进线孔等未封堵，小动物进入引起短路；⑦恶性误操作、施工管理不当、变电站设备问题等其他原因。

2 10kV配网线路故障定位方法

2.1 提高配网设计和建设标准，严格执行各种安全规范

第一，提高杆塔设计标准。逐步淘汰原有10m以下手工杆、预应力杆，应用12m、15m甚至18m非预应力杆作10kV线路主要杆型，城区采用水泥方杆、钢管杆、塔作耐张杆塔，提高了杆塔受力强度，保证在各种地形、地物下对地安全距离合格。第二，导线设计和安装。城区线路全部作绝缘化改造或电缆地埋敷设，线径选择应能满足该线路最大运行方式下最大负载电流需求，电缆还需计入不同敷设条件下的散热系数；农村线路在跨鱼塘、跨苗圃、跨林区时应采用绝缘导线，跨房屋线路作改道；改造消除大档距线路，不能消除的应用双杆或三联杆架设线路以增大相间距离；架设于山坡高位的线路只能采用裸导线以防止雷击断线，应安装氧化锌避雷器，避雷器接地电阻应合格；线路耐张段不可过长，过桥线应采用双并沟作规范连接；横担、绝缘子、金具选型应作应力计算；运行维护中应及时砍排竹树障碍确保线路通道安全。第三，提高配网设备设计和安装标准。增大安全运行水平。配网线路大力推广应用智能分界开关，主线加装分段开关，支线安装分界开关并作好保护定值配合。架空线路采用柱上式分界开关，电缆线路采用落地式分界开关[2]。同一线路的多级分界开关定值按故障时先跳支线、后跳主线看的原则计算和设定，并充分考虑电流保护的动作死区，实现前后级保护后备作用。城区电缆线路在主线推广使用分支间隔带分布式微机保护的电缆分支箱、环网柜，以减少故障停电影响范围，提高故障处理和抢修效率。电缆分支箱、环网柜需完善电流三段保护、零序电流保护功能、设备除湿防潮功能、故障指示功能、运行温度监测报警功能等。配变台区、杆上设备作绝缘化改造，并沟线夹、隔离开关、跌落熔断器等全部加装绝缘防护罩，消除导线导体裸露。线路加装故障指示器等等。

2.2 配网设备设计和安装

及时应用新技术、新设备，新材料，提升配网设备安全技术水平，如户外配电箱推广使用防雨不锈钢箱体、分支箱应用半导体凝露除湿装置、电缆熔接取代中间接头等。加强配网工程安装工艺规范化、标准化制定和应用，加强安装、维修工艺质量检查，如电缆排管和检修井提高设计、建设标准，加强通道和管体承重、防水排水、井内通风设计和修建；接地体、接地网安装规范、阻值合格；把好入网设备材质质量、装配、安装工艺质量关、入网试验关，杜绝假冒伪劣设备入网运行；加强设备检修质量检查，严禁带病投运等。此外，对入网设备作好验收检查和电气试验检测，把好设备入网关，除了检查设备安装工艺质量是否达标，还要检查其安全状况、安装环境、设备电气试验情况、电缆对地和相间绝缘测试及交流耐压试验情况等。应用先进的技术设备来提高配网运维水平，减少故障，如配置电缆路径仪、识别仪以减少施工外破损伤电缆、应用无人机作线路巡视、使用超声波检测仪来检测线路绝缘子运行状况、开展电缆局放试验检查等，见图1。

图1 10kV配网线路安装工艺标准

2.3 恶劣或特殊自然环境下配网线路的安全防范

在恶劣或特殊自然环境下需对配网线路采取针对性措施以提高线路安全性，避免发生故障。例如：①丘陵地区跨坡大档距线路，150m-250m采用双联杆架设，250m以上采用三联杆架设，增大相间距离，并按规范加装防振锤，防止风偏引起相间故障；②完善线路防雷设计和安装，定期检查接地装置接地电阻，对不合格的及时作接地补强；③高标准、规范化建设电缆排管通道，加强电缆敷设过程检查；④有粉尘、化学污染环境区域，线路全部采用绝缘化设计和安装，设备必须采用全封闭结构，防护等级满足防化、防污染要求；⑤地质松软地区，应选择合理的地形地质条件区域来规划线路通道，必要时作杆基加强；⑥线路通道应避开有滑坡塌方危险、易淹水、运行维护不便等区域；⑦尽力避开林区、污染区或以电缆地埋通过。

2.4 提高故障监测水平

随着计算机技术发展，电力系统已进入智能化时代，配网运行监控已可通过专门的智能化监测系统来取代人工巡视监测方式。以计算机系统作为监测平台结合载波、物联网、无线通信等传输方式，有效地对配网各类信号、数据进行收发、记录、分析处理，报警推送分发，从而最大程度地保障电力系统的良好运行[3]。结合国内智能电网技术发展情况，正逐步建设配网状态智能化监测平台，将分界开关、电缆分支箱、环网柜、配网设备无线测温系统、架空线路故障指示器等逐步建设联入平台，并完善片区运维人员和设备、平台的手机APP监测、报警功能。

3 结语

综上所述，在电力系统建设中，应当高度重视10kV配电网线路，及时发现、找出故障，并分析其原因，采取有效措施解决。而作为作业类技术人员，应当提升自身能力，规范施工作业行为，避免发生人为引发的故障，同时也要多学习。积累经验，确保问题合理解决，确保10kV配网线路的安全稳定运行。

参考文献：

[1]胡盛涛.探析10kV配网线路的常见故障及防范方法[J].低碳世界,2023,13(06):31-33.

[2]钟兴华.探究优化10kV配网线路故障定位及电缆试验的新举措[J].中国设备工程,2022,12(02):70-71.

[3]李钰,尹博民.10kV配网线路故障原因分析及防控措施[J].大众用电,2020,35(06):40-41.

[4]钟兴华.探究优化10kV配网线路故障定位及电缆试验的新举措[J].中国设备工程,2022(2):70-71.