城市配电网故障分析及调度事故处理

赵凯 周锦哲

【摘 要】通过对10kV配电线路异常跳闸及单相接地故障原因的分析，指出故障对变电设备和配电网的危害，提出故障预防和处理的办法，提高了调度员事故处理速度，确保配电网安全、经济和优质运行。

【关键词】配电网 跳闸 接地 故障 事故处理

10KV 配电网在恶劣天气下，事故跳闸及接地故障频发。随着配电网建设规模及供电方式复杂程度逐渐加大，如何确保对用户正常供电，提高电能质量，减少事故的发生对我们电力人提出了新的要求。当发生故障后，我们应尽快查找、定位故障点，及时隔离故障恢复送电，缩短停电时间，减小对社会的影响。

1 配电线路故障类型分析

1.1 事故跳闸：（1）配网线路若出现一相金属性接地，非接地相电压急剧升高至线电压（根号3 倍相电压）。若接地长时间不能消除，两相电压持续过高就会导致设备过电压击穿闪络的现象，从而引发相间短路，致使线路保护动作掉闸；（2）配网线路内部会出现暂态过电压或大气过电压。瞬时的过电压会导致绝缘子出现闪络现象，对地放电而引发短路跳闸；（3）配网设备问题。由于部分绝缘子不合格，从而降低了绝缘子的电阻，增加了泄漏电流，极易引发事故跳闸；（4）天气因素。雷电、大风、冰雹等恶劣天气是引发电网设备故障掉闸的直接原因，恶劣天气引发雷电过电压、异物短路、电杆倒塌等外力破坏致使线路跳闸；（5）设备过负荷。由于用户设备不断增容，配网线路更新改造未及时跟上等原因，致使配网线路在夏季或冬季大负荷期间重载，甚至过载，持续大电流可能引发线路开关过流III段保护掉闸；（6）树障原因。由于树木生长过快，配网线路交叉跨越树枝，若导线绝缘降低，极易对树木放电造成短路跳闸；（7）外力破坏。如线下违章施工导致安全距离不够引发放电；司机违章开车撞倒电杆引发事故；线上落风筝线等异物导致相间短路。

1.2 单相接地故障。配网线路发生接地故障的原因主要可以概括为以下几种情况：（1）导线断线落地或搭在横担上；（2）导线在绝缘子中绑扎或固定不牢，脱落到横担或地上；（3）导线风偏过大，与建筑物距离过近；（4）配电变压器高压引下线断线；（5）配電变压器台上的10kV避雷器或10kV熔断器绝缘击穿；（6）配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地；（7）绝缘子击穿；（8）线路上的分支熔断器绝缘击穿；（9）其它偶然或不明原因。

在以上诸多种原因中，导线断线、绝缘子击穿和树木短接是发生配电线路单相接地故障的最主要原因，通过对国网保定供电公司近几年10kV单相接地故障原因统计分析，上述三种原因占总故障原因的80%以上。

2 预防措施及事故处理

2.1 异常跳闸预防。要有效的防范配电网的跳闸事故，要科学规划配网建设，优化配网运行方式，科学调度，充分发挥配网设备供电能力。在此基础上，要积极开展配网改造工作，严把设计与施工质量关，杜绝使用伪劣产品，不断提升线路设备质量，线路运行前必须进行耐压试验及绝缘测试，从而减少故障跳闸发生。加强线路运行管理与巡视。对线路定期巡视，并对线路有计划性地进行特巡，线路发生故障时，要细心查找，及时彻底排除，防止重复跳闸。此外，还应与责任单位、责任人签订线路管理责任书，把线路跳闸次数、跳闸停电时间作为绩效考核指标。强化对专变用户的设备管理力度。为了有效地减少雷击跳闸，可适当减小低杆的接地电阻，从而提升线路对雷电的抵抗能力，避免跳闸事故的发生。同时，还要强化线路绝缘化改造，提升防雷能力，减小合闸冲击电流。针对配电线路遭外力破坏可采取以下措施：加强线路特训，及时更换不合格绝缘子；及时修剪线路附近树木，充分保证线路与树木的安全距离，降低异常跳闸的几率；对于电缆隐蔽工程，要埋设电缆走径标识桩，防止意外挖断事故的发生。

2.2 单相接地预防。对于配电线路单相接地故障，可以采取以下几种方法进行预防：（1）定期进行巡视。查看导线与树木、建筑物的距离，电杆顶端是否有鸟窝，导线在绝缘子中的绑扎或固定是否牢固，绝缘子固定螺栓是否松脱，横担、拉带螺栓是否松脱，拉线是否断裂或破股，导线弧垂是否过大或过小等；（2）对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备定期进行绝缘测试，不合格及时更换；（3）对配电变压器定期进行试验，对不合格的变压器进行维修或更换；（4）在配电线路上加装分支熔断器，缩小故障范围，减少停电面积和停电时间，有利于快速查找故障点；（5）在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子，提高配电网绝缘强度。

2.3 配网故障事故处理。配网事故一旦发生，作为电网调度员要快速处理事故，应遵循以下原则：（1）尽速限制事故发展，消除事故根源，并解除对人身、电网、设备的安全威胁；（2）尽一切可能的办法保持正常设备的继续运行和对用户的正常供电；（3）尽速对已停电的用户恢复供电，优先恢复重要用户供电；（4）尽速恢复电网的正常运行方式。对于电网开关事故跳闸，调度员应第一时间通知客服发布停电信息，并根据跳闸前负荷电流、保护动作情况初步判断故障类型，迅速通知查线单位故障查线，对于有重大保电任务的重要用户可强送电一次。对于查找配网接地故障，调度员应第一时间通知客服发布停电信息，依据优先查找线路长、分支多、质量差的线路，最后查找重要线路的原则，确保2个小时内完成接地故障查找，避免线路长时间接地造成对人身、设备和电网的安全隐患。

故障点一旦确定，要迅速隔离故障点，可采取隔离故障分支、调整线路倒供方式等手段，尽快恢复主干线路的送电，减少停电面积，提高供电可靠性。

3 结束语

配网线路是关系到市政建设、农业生产以及广大人民生活需要的重要线路，不断提高供电可靠性始终是我们追求的目标，我们要一面深入分析事故原因，研究预防故障的处理对策；另一面要提高调度员与查线人员的事故处理能力，加强沟通，不断提升电网供电质量。

参考文献：

[1] 周泽存.高电压技术.北京：水利电力出版社，1988.

[2] 王高.10kV 配电线路单相接地故障的原因及变压器防雷措施的研究[J].电力学，2009（12）.