电力配电线路故障及运行维护分析

徐嘉欣 张劲峰

（国网江苏省电力有限公司仪征市供电分公司）

电力企业在近年来的发展中不断调整并优化工作内容，极力延长配电线路的使用寿命，尽可能满足社会用电需求的同时，降低企业成本。随着电网规模的扩大，配电线路也更加复杂、多变，增加了故障发生的可能性，影响电力系统正常稳定运行。因此，应当对线路故障深入研究，提出更为可靠的运行维护措施。

一、电力系统配电线路故障维护的重要性

在电力系统运行过程中，配电线路最为基础，且关系到设备运行的稳定性。随着经济水平的不断提升，传统电力配电线路的运行已经无法满足用户用电需求，现行智能化电气系统的运行，提高了电力系统的稳定性，但由于高负载、大容量的用电现状，一旦出现故障，将使得社会运行出现瘫痪状态，倘若故障排除检修不及时，不仅会造成重大伤亡事故，更会造成巨大的经济损失。因此，要通过科学化的手段，及时发现配电线路的隐患，排除故障，以保证社会正常运转，确保用户用电的稳定性与持续性。定期对配电线路进行维护，掌握线路的故障情况，减少与沿线存在的安全隐患，力求提高供电可靠性，减少配电线路出现故障的概率，减少事故发生，为人民生命及财产安全保驾护航。

二、常见电力配电线路故障原因

（一）自然因素

配电线路出现故障的主要原因在于自然因素，常见气象影响要素包括大风、覆冰、霜、积雪、冰层、最低气温和最高气温等。大多数配电线路的运行环境处于室外，自然环境对其产生较大的影响。配电线路的外皮材质多为橡胶，日照、风吹以及霜冻等自然现象，对材质将造成一定的损坏，继而出现漏电、损坏、老化等问题，出现各种故障。电线材料多为金属材质，会产生热胀冷缩的现象，影响电力输送的均匀性。而大风等恶劣天气也会使得线路局部拉力明显增强，如电线杆倾斜，电线摇曳，甚至出现线路断开等问题。尤其在高寒地区、大风地区、多雨地区、高原地区、高山地区等恶劣区域内，配电线路在复杂的地质条件下遭受的自然因素影响更为强烈。如山区将受到滑坡、泥石流等地质灾害的影响，如梅雨季节对线路材质造成的损伤等。为减少极端大风天气对配电线造成的影响，可采取外力条件，提升导线的抗振动能力。如在导线上安装防震装置，用来吸收或减弱外力导致的振动能量，如加装防振锤，阻尼线等。或可以提高导线的耐振性能，如在线夹处导线加装护线条或打背线，改善线夹耐振性能等。

除此以外，极端自然天气如雷电对配电线路的零部件也会造成影响，当零部件遭受雷击时，所发生的连锁反应致使更多零部件受到损坏，在短时间内无法修复。在大风天气条件下，线路被树枝、碎石等硬物损伤，致使配电线断裂。

总体而言，自然因素中对配电线路影响较大的为雷电，据电力部门的统计与汇总，在所有因自然因素导致的故障中，30%以上为雷电，20%左右为降雨，20%左右为大风。故而雷电影响首当其冲。

（二）人为因素

常见的人为因素主要包括人为主动破坏与检修不到位两种情况。其一，主动破坏主要表现在为经济利益故意破坏线路，偷窃配电线路中价格较为昂贵的零部件。随着社会治安条件的提升，人民生活水平的提升，当前因经济利益故意损坏配电线路的行为有所减少。但仍旧出现偷电等行为，致使配电线路在电力输送过程超负荷运转，以至出现短路、断路，无法正常稳定运行。其二，配电线路的检修工作不达标。在日常维护工作中，配电维护人员未按照标准进行维修，致使线路长期在线路老化、绝缘损坏等情况下运行。还有运维人员专业技能水平低等情况也会影响配电线路维护工作质量。如责任心较低，专业能力不足，无法及时发现线路存在的安全隐患，老化线路无法及时察觉等。因此，运维人员的专业程度也会间接影响线路的稳定安全运行，产生故障。

（三）线路自身因素

我国以往传统配电线路的质量有待提升，采用的耐热性与承压能力较低的配电线路。受到地域辽阔等客观因素的影响，无法在短时间内更换全国的配电线路，而用电需求的增加给输电线路造成较大压力。或是配电线路安装时分支过多，线路过长，接头处连接设备长时间未更新而出现老化情况等。故配电线路自身质量问题也是故障产生的原因之一。

三、电力配电线路运行维护方法

（一）定期检修与维护

配电线路对供电系统的供电效果、效率等方面的影响较大，处于核心地位，必要环节。在日常工作中，需要加强对配电线路的检修与维护工作质量与频率，以免其产生故障影响社会生产与人们生活。要结合“预防为主，防治结合”的基本原则，并全面贯彻落实到具体工作中。其中，日常检修与定期检修相结合，从检修工作中发现线路的故障并追根溯源，了解故障的具体原因，从根源入手加以解决，杜绝后患。根据以往工作记录，对不同段落的配电线路制定检修计划与检修重点，并做出检修的具体内容，根据计划开展相关工作。要做到不落下一丝一毫，不放弃任何一段。此外，应当引进较为先进的检修技术，尽量避免停电检修对人们生活与社会运行造成影响。最终确保所有线路均能够正常运行，为其日后稳定运行奠定良好基础。

（二）强化日常巡视

安全巡视工作是维护工作的重要途径，主要目的是为配电线路的运行提供安全稳定的环境，减少突发状况。相关工作人员在日常安全巡视工作中要具备敏锐的眼睛，及时察觉线路运行中存在的故障，并及时上报给维修部门，或按照相关标准采取对应措施，以保证线路的正常运行。配电线路的维护工作要以实际情况为主临时调整。在固定安全巡视以外，可根据当地实际情况适当增加临时的安全巡视工作。在突降大雪的环境下，可增加安全巡查频率，重点关注配电线路上是否形成覆冰，线路是否被大雪覆盖，周围大树对线路造成的影响等。因此在日常工作中，尤其在极寒的北方区域应当关注天气预报，预防极端恶劣天气对配电线路造成的影响。在必要条件下应当增设安全巡视小组或其他工作人员，对所有存在安全隐患的地区提升巡视频率与细致程度，随身携带维修工具，一旦发现安全隐患应当及时给予对策，以免出现故障。

除此以外，在雷暴等极端恶劣自然环境下，山区、林区等易发生雷击火灾，雷击灾害，严重影响配电线路的安全。在日常巡视工作中，应当避免上述问题，关注气象条件的变化，掌握天气情况。更应当根据以往经验，编制天气灾害应急预案，了解不同阶段天气变化情况，以防患于未然。

（三）雷击预防

在所有自然灾害中，雷电对配电线路产生的影响最为恶劣也最为常见，因此应当对雷击所产生的故障进行分析，以强化故障检修与排查的能力。要结合以往雷击故障发现线路运行中的安全隐患，并对此制定出合理的应对方案，以减少雷击故障的产生。

所谓雷击，于配电线路故障而言是一种无法提前预防的自然灾害，且对配电线路的影响较大。在具体维护过程中，首先应当关注配电线路的运行环境，并制定雷击预防预案，做好应对雷击的准备工作。其次，要在配电线路中安装避雷针，从其自身角度出发增强防雷击能力，减少故障的产生。如图1所示为常见的防雷示意图，如图2 所示常见避雷针。

安装避雷针可预防雷击对配电线路产生的影响，较为简便，且能够在一定程度上增强线路的电阻，给配电线路对抗雷击电流提供一定基础。而避雷针还能够主动释放雷击给配电线路带来的电流，减少配电线路发生短路、断路等故障，减少电流对塔杆的影响。

除此以外，耦合法也能够对抗雷击带来的影响，对配电线路起到保护作用。可避免雷击对绝缘子产生的影响，起到保护导线的作用。而中性点不接地的方式，也是当前较为常见的防雷击故障方法，可有效减少雷击电流对电路产生的影响，以免发生单相接地的问题，避免开关出现短路。

（四）提升线路质量

自然灾害虽能够通过一定方式方法防患于未然，但应当从线路自身角度出发，提升配电线路抵抗自然灾害的能力。按照安装工序确保水泥杆与地网相连接，并在适当位置增设相关辅助设施，以增强塔杆的稳定性，避免其遭受雷击。同时，针对已经出现问题的塔杆，如摇晃、地面开裂等，应当采取相应对策，如加固塔杆，更换零部件等。对于偏远地区，若当前仍旧使用木质塔杆，应当及时更换水泥材质；定期检查线路是否存在隐患，并采取相应措施。

四、故障排除策略

（一）合理选择故障检修方法

配电线路故障排除过程中，应当根据具体问题选择合适的方法与对策，做到应检尽检。其中，最为常见且简便的故障排除方法包括状态检验法、电子检验法、工具检验法等。其中，状态检验的方法较受到工作人员的青睐，针对不同的配电线路分别进行检验与排除故障。采用该种方法能够较快发现故障点，以及故障类型，给予相应措施。而电子检验法在目前来看，是相对科学与先进的检验策略。在明确故障点后可较快查明故障出现的原因以及其类型。

除此以外，故障电压、电流增幅、高频检验、考尔曼滤波等检验方法也逐渐被广泛运用。当检验过程中，三相电压与电流并未出现故障时，且已经掌握故障状态下的实际振幅情况，可使用电流增幅法进行故障检修。该种方法较常运用到低阻故障中，虽然操作相对较为简便，但不适合高阻故障类型中。而高低频信息检验法在故障排除中，可通过其频次的变化了解故障点，继而排除故障。卡尔曼滤波技术与模式识别法相对而言具有一定技术含量，但主要针对高阻故障，通过电流的变化了解故障点，如电流电压信号，弧光等信息。

（二）提升故障排除程序科学性

故障排除流程要具备一定科学性，才能够有效排除配电线路故障效率与质量，以保证配电线路的稳定安全运行。要强化线路检验科学性，将重点落实在故障类型及原因分析方面。结合配电线路区域电力运行实际情况，以及以往经验，针对经常发生故障的区域着重检修，强化巡查。同时，有针对性地进行故障排查，缩短故障维修时间，提升维修效率。更应当从理论与实践两方面加强论证，深入研究故障根本原因，提出科学合理的方案，以免故障检修不彻底，为后续运行埋下安全隐患。

除此以外，为保证故障排除的科学性，还应当开展状态运维工作。配电线路运行维护工作主要以监测为主，且表现出良好的故障排除效果。可以通过计算机设备与电子终端设备等随时了解配电线路运行情况，借助高端设备可快速掌握故障区域，继而给出合理的解决对策，实现了高效、快速。应当提升运维工作科学性，提升检验设备使用效率，发挥设备最大科学价值，以全面掌握电力系统运行的基本情况。运维人员应当凭借自身丰富的实践经验，了解电力设备常见故障及存在的安全隐患，在用电高峰期随时掌握线路运行情况，并做好监测工作。在用电低谷期，排查安全隐患，并针对出现的问题或故障给予解决对策，有效处理。随着科学技术的进步与提升，工作人员也应当引入全新检修技术与理论知识，将理论知识运用于实践过程中，确保故障检修工作有效、高效、快速、全面。

（三）引入新科技

配电线路故障排除工作应当与时俱进，不断引入先进科技与新技术，以简化故障排除流程，提升故障检修效率，简化二次回路检修流程，确保电力检修过程中电力装备仍旧能够稳定运行。提升电力系统的管理力度，采取实时监测的方式收集线路运行数据，再利用数据的分析确定故障点，以提高故障排查准确率，简化排查流程，提升检修方式的准确性。

在电网建设过程中，所引入的新科技，新技术要具备优化输配电线路供电稳定性的作用，可保护机电装备，可强化线路故障排除与检修能力。如采用线路自动化控制装置，利用计算机的智能性提升线路检修自动化能力。在实际操作中，应当根据线路的实际运行情况，以及当地供电系统的情况，在原有自动化配电系统基础上引入合适新科技，强化远程控制之作用。如图3 所示的自动化控制系统。

配电自动化控制系统能够对线路运行情况自动监测与监测，当线路运行出现异常时可自动确定故障位置，并进行诊断，当自我修复无法实现时可给出警报，提醒运维人员及时对故障点进行检修，提示故障点的位置，给出合适的解决方法。有效减少运维人员检修时间，提升故障维修效率。利用全自动化控制系统能够从运行数据中了解潜在故障，确保线路运行的稳定性。

五、结论

综上所述，社会对电力的需求逐年提升，电力系统的稳定运行，关乎社会运行的稳定，人民日常生活的安稳，人民生命财产的安全。其中，要重点关注配电线路故障的排查与检修，做好日常维护工作，引进先进技术，加强应对极端恶劣自然灾害之能力，全方位，更好地将线路故障扼杀在摇篮中，以提升线路运行的稳定性与安全性。