供电企业配电线路故障类型与控制策略

王齐

摘 要：随着人民群众对供电安全可靠性要求的提高，供电企业对配电线路故障进行良好控制及保障配电线路的安全供电，对提高供电企业效益、保障人民生命财产安全有积极影响。基于此，本文通过分析配电线路的雷击、短路、单相接地故障，重点在配电线防雷击措施的优化，应用自动重合装置和线路绝缘摇测等方法，对供电企业配电线路故障控制策略进行了探讨。

关键词：供电企业；配电线路；配电线路故障控制

中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）24-0133-01

随着我国经济的发展，企业与住户的用电量逐年提升，且对高质量供电的需求也不断提高。配电网安全运行，离不开良好电力系统中配电线路的支撑，因此供电企业必须减少配电线路故障的发生。供电企业对配电线路故障的研究和解决，对保证配电线路运行安全，减少供电企业经济损失，保障人民的生命财产安全意义重大。

1 供电企业配电线路故障

1.1 配电线被雷击引发故障

现阶段绝大多数线路都会受到恶劣天气的影响，若线路遭遇大风、暴雨，特别是雷电天气时，会造成线路跳闸，若避雷器年久失修，也会造成跳闸现象。

配电线遭雷击发生故障，主要分为两个方面：一是直雷击，即：配电线路直接被雷电击中；二是感应雷击，即：雷电击中配电线周围位置时，配电线产生了感应。其中裸导线和绝缘导线被雷电击中时，产生的影响是不同的：（1）当裸导线直接被雷击中或感应到雷击时，会造成绝缘子闪络现象，然后工频电流的电弧会向负荷的位置运动，但弧根只会做固定运动，然后同电弧的其他部位一起向上漂浮。因此，弧根位置的温度偏高，造成导线损伤，而电弧的其他部位由于不在一个位置燃烧，很少造成断线现象。（2）绝缘导线受到雷击时，雷电在过电压时幅值高，因此常常造成导线绝缘层和绝缘子发生闪络的现象。此外，绝缘导线在被击穿时以针孔形出现，且由于绝缘层的存在使得电弧无法运动，弧根会集中燃烧导致导线在及其短的时间内发生断线。

1.2 配电线路短路故障

配电网的各种故障中，配电线若发生短路会造成最严重的危害。配电线的短路问题，即：土地与相导体、相导体之间在无负载阻抗的情况下就实现电器的连接，造成故障。故障发生的主要原因有以下几点：（1）元件由于老化等问题发生损坏，或供电企业使用了有设计缺陷的元件，安装元件步骤不规范，对设备无适当的维护措施等。（2）气象条件导致短路，如发生大风天气或导线有厚层冰，导致电线杆倾倒。（3）人为操作不当，如操作人员拉刀闸时带负荷作业，或检修设备之后在接地线没被拆除的情况下就加上电压，等等。

配电线短路故障，常常引发较大的问题：第一，由于短路电流比普通电流大，电线短路产生的热效应会损坏设备。第二，母线在短路附近位置电压下降范围大，造成母线上其他回路电压过低，使得设备无法正常工作，严重时可造成电机毁坏。第三，当短路发生位置邻近电源，且持续较长时间的情况下，并列工作的发电厂会无法同步运行，进而造成系统故障，造成大面积停电现象[1]。

1.3 配电线路单相接地故障

当配电线发生单相接地故障，警铃响起的同时，会在“某千伏某段母线接地”光字牌处亮灯，且故障想电压数值降低或直接降为0，此外，稳定性接地的状况下电压表指针不会发生摆动现象，如电压表发生来回摆动的现象，就是间接性接地。

配电线路如出现单相接地主要由以下几种情况导致：（1）裸导线在绝缘子上固定不牢导致脱落，绝缘导线同树枝等外物长时间触碰，导线支出导致绝缘层发生损坏，致使发生單相接地故障。（2）导线掉线落到地上。（3）设备单相绝缘接地等[2]。

2 供电企业配电线路故障控制策略

2.1 配电线防雷击措施

针对配电线遭雷击导致故障的问题，一般有以下三种应对措施：（1）架空地线法，架空地线的安装有助于导线的防雷工作，并对雷电进行分流。这可以对可能流入杆塔的雷电流进行控制，以达到降低杆塔顶电位的目的。工作人员将配电线路接地避雷线进行屏蔽，可将导线的感应过电压降低1-k倍之多（k表示避雷线冲击系数、导线和耦合系统的积），此方法可以对感应过电压的幅值进行较为有效地控制。（2）使用跌落式无串联间隙金属氧化物避雷器，现阶段已有的避雷器安装方式，针对配电变压器与电缆线路过电压的保护小有成效，但由于其保护范围较小，并非最佳方式。而跌落式无串联间隙金属氧化物避雷器，用于监测时使用方便，对导线雷击燃弧的预防工作有显著作用。此设备虽应用广泛，但也有一定的缺陷：这种避雷器的阀片由于经常承受电压会出现老化问题，虽然工作人员可以用拆卸监测的办法处理，但由于配电线路数量多、情况复杂，避雷器的整体使用情况较难得到把握。（3）用限流元件快速切断工频续流减少雷电威胁的方法，这是很多发达国家也在采用的方式。这种线路过电压保护器不仅可以保障电流的持久供应还可以在断路器不跳闸的情况在实现灭弧，这种方式大大地降低了雷击开关跳闸的几率，减少了绝缘子损坏的情况。线路过电压保护器在运作时，可以不承受运行电压，并且安装便捷，使得导线有更长的使用期限[3]。

2.2 应用自动重合装置

导致配电线路发生故障的原因有多样性，故障类型较为复杂，虽然很多单位采用了断路器的阶段式电流保护的方法，但人们在实际运行中发现，很多线路故障都是同树木、鸟等生物接触或电线与其他位置发生触碰等原因造成的暂时性问题，当电压消失以后，故障点的绝缘恢复正常，此时再加电压即可实现正常供电。因此，供电企业为解决因暂时性问题导致的停电故障，可使用自动重合装置。

现阶段我国三项一次自动重合闸方式应用较广，此装置不论在单相接地短路还是相间短路的情况下，都会把三相断路器同时断开，然后进行重合闸装置的启动工作，若故障是瞬时的，就可以正常重合；若此故障是永久性的，此保护装置会再次启动三相断路器将三相跳开，之后不会继续重合。

供电企业使用自动重合装置，将有良好效果：（1）当配电线路发生故障时，可以最快的速度重新供电，这样通过减少停电次数，具有较强的供电可靠性。（2）如高压输电线路具有双侧电源，此装置可在较大程度保证稳定性，实现并列运行。（3）电网的建设过程中，如使用自动重合装置可考虑不设置双回线路，减少投入。

2.3 线路绝缘摇测方法

针对配电线路单相接地故障，供电企业使用线路绝缘摇测法效果较好。此方法对于分支开关多、故障点难找且需要加快恢复送电的线路中较为适用。供电企业在实施此方法时，首先要比较遥测点两边的绝缘值，确定较低的一边为故障部分。通过反复测试，工作人员每次可缩小一半的故障段，在进行五次以后大致可以发现故障位置。其次，线路绝缘摇测方法的使用，要注意配电变压器与电容器是否被断开，若没有断开，要测出的值并不是单相而是三相相通的绝缘值。对于架空线路的绝缘电阻，摇测出100毫欧即为正常。再次，工作人员在晴天测量时，配电电压器丝具没有拉开，其测量值低于40毫欧的情况是不合格的，测量值大于50毫欧为合格。对于电缆线路而言，如某个相对地绝缘电阻值低于30千欧，证明此相线有接地点存在。最后，电缆线路发生故障，如断芯时，工作人员可以并接电缆线终端的三个相线和中性线，然后测量每两条相线与相线、中性线的电阻，测量时可用万用表。若电阻值小，证明电路无问题，若值在千欧左右，证明存在断芯部位。

3 结语

综上所述，供电企业用限流元件快速切断工频续流，使用三项一次自动重合闸装置等方法可有效减少配电线路故障。通过分析可得，配电线路故障的减少，对保证配电网的安全、供电企业的平稳运行，保证供电的可靠性有积极作用。因此，供电企业应采取以上措施减少配电线路故障。

参考文献

[1]李新辉.供电系统配电线路故障识别与检测[J].科技资讯，2015，13（36）：108-109.

[2]侯大建.供电配电线路故障解决策略的研究[J].黑龙江科学，2016，7（19）：86-87.

[3]叶剑雄.配电线路接地故障预防 提高供电可靠性[J].电子世界，2014，（18）：188-189.endprint