摘要：随着配电网建设的加快，自动化程度的逐步提高，电缆使用率持续增加，架空线绝缘化率趋于100%，电力电缆是电力系统稳定运行的关键保障，如果电力电缆出现故障必定会影响电力系统运行的稳定性，无法满足用户的用电需求。对此，电力企业必须对电力电缆故障的起因进行分析和诊断，降低高压电力电缆故障的发生率。
关键词：电力线路；故障原因；案例分析
一、10kV电力线路故障常见原因及防范措施
1.10kV电力电缆故障常见原因
电力电缆故障主要有断线故障、接地故障、短路故障，也存在复合性故障和闪络性故障，由于完全击穿与不完全击穿又由高阻与低阻故障的区别。常见的电力电缆故障原因主要有以下几点：
1、外力破坏。由于土建、开挖等施工，对于电缆走向、深度的判定错误，导致施工时对于电缆造成直接性的外力损伤，造成电缆接地故障；周围建筑、施工过程中，由于震动或冲击性负荷，造成地下电缆的铅（铝）包裂损；由于动物啃噬、地下酸碱腐蚀、杂散电流的影响，使电缆铅包外皮受腐蚀出现麻点、开裂或穿孔，使得绝缘降低，造成故障。
2、施工工艺不合格。敷设电缆时，未采取措施导致电缆外皮与通道擦伤，导致外皮破损，在长期运行过程中，电缆出现被击穿现象，导致故障；电缆终端头、避雷器安装存在空隙，运行时电缆头处存在放电现象，导致故障；电缆制造工艺不良，金属护套有小孔或裂缝；电缆沟封堵不好，电缆中间头制作缺陷，导致进水形成故障。
3、绝缘老化。过热会引起绝缘层老化变质，由于电缆过负荷造成局部过热，使绝缘层碳化；安装于电缆密集地区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、穿在干燥管中的电缆以及电缆与热力管道接近的部分等都会因本身过热而使绝缘层加速损坏。
二、10kV电力电缆故障的查找方法
日常通过红外测温与局放测试结合，可以进行电缆头以及避雷器侧的监测，防止发生温度过高以及接头处局部放电现象。但是对于直埋或者顶管的电缆，由于无法直接观测，在发生故障时，通常使用兆欧表测试出故障相，利用万用表测出故障相绝缘电阻值确定低阻还是高阻故障，在通过电缆故障测试仪来选用低压脉冲法或二次脉冲法来精确定位故障位置。
对于架空线故障，通过加大线路巡视力度，积极听取群众的举报报修，通过群众来估测设备故障发生情况。对于无法直观发现的故障，要通过先主干线，后分支线的查找原则，对经巡查没有发现故障的线路，可以在断开分支线断路器后，先试送电，而后逐级查找恢复没有故障的其它线路。为了能及时隔离故障点，运行人员可以采用经验判断法和推送判断法两种方法配合使用来进行巡线。当运行单位在接到调度故障巡线通知后，可以根据经验判断法判断线路前段及主干线是否存在树障、附属物破坏等的可能性，以及检查是否存在柱上变压器故障等问题，如果判断没有问题，可以采取试送判断法将后段线路或分支段分段开关断开，并通知调度对前段进行送电，如果得知接地故障消除就可以断定接地点在线路后段 然后继续采取经验判断法判断可能存在接地点的线段，并将其与线路断开隔离，进行试送断通过逐级判断，逐级试送确定接地范围采取这种两种方法配合使用能够最大限度地减少停电范围，隔离故障线段，提高供电可靠性。但是也需要运行人员要有丰富的运行经验，掌握线路各线段的设备质量和历史运行情况，以便能准确作出判断接地故障点范围确定。
三、案例分析
案例一：10kV A线路断线接地故障处理
（一）事件发生前设备运行工况
A线线路正常运行，线路特点是架空线路较长，线路半径较大，线路分支多，运行期间天气为大风雷暴天气，天气条件恶劣。
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（二）事故情况及处理措施
某变电站I段母线显示接地电流信号，通过拉合确定故障为A接地。通知巡线，由于A线由变电所出线至第一个环网柜是电缆线路，以下线路以架空线为主，通过分级试送第一个环网柜，确定故障点为1#开关以下下路故障。
7时31分汇报将环网柜1#开关运行，其它开关泠备用，申请试送。7时33分合上A线开关。
通过巡视发现，A线6-4#杆处由于线路运行时间较长以及经过夏季高负荷运行后，绝缘存在老化现象，设备可能存在绝缘层针孔现象，出现了一相架空线路断线的情况。到达现场后，调度已经通知变电所切除了故障线路，故障点处已经采取了临时安全措施，防止电弧伤人。通过断开柱上分段开关，隔离故障点，将下级线路由10kV另一条线代供，对于故障现场进行处理。现场决定对故障相进行换线处理，重新放置两档导线，同时观测了另外两相是未存在绝缘破损的现象，对于两相搭头线处采用了重新绑扎，更换了跳线，同时更换了线路后端变压器的避雷器等老化构件。于12时38分完成了故障处理，通知调度恢复供电，接地信号消失，故障处理结束。
该故障发生主要是设备自身原因与天气原因所造成，对于线路自身的老化需要通过日常巡视工作，将缺陷纳入计划进行停电消缺处理，同时合理分配线路负荷，避免单条线路线径过小、负荷过大现象。其次对于恶劣灾害天气的故障处理，首先是确保抢修工作安全，尤其是高处作业人员要严格按照《安规》规定进行工作，再者就是明白线路的薄弱点以及处理过程中在安全情况下如何最大程度保证用户供电，在进行故障处理时，还要确认除了该故障点外是否还存在次生故障，如此次断线故障导致电压升高，是否引起邻近设备故障等因素。
案例二：10kV B线电缆故障处理
（一）事件发生前设备运行工况
10kV B线H2环网柜1、2、3、4#开关均在运行状态，其2#开关出线至10kV K2环网柜1#开关，线路正常运行。
（二）事故情况及处理措施
15时30分调度通知该线路变电站10KV B线开关保护动作，开关跳闸，重合闸未闸，由于B线全线以电缆线路为主，通过分级试送，确定故障点为B线H2环网柜2#开关以下线路故障。
17时48分B线H2环网柜1#开关在冷备用，其它线路恢复送电。20时10分确定为B线H2环网柜2#开关至K2环网柜1#开关之间电缆故障，K2环网柜1#开关由运行转为冷备用，其以下负荷由2#开关另一条线代供，其它线路恢复送电。
故障现场由一根电缆直接连接两个环网柜，中间没有接头，通过兆欧表确定为两相短路，在现场查看后发现附近并没有施工作业以及其他明显的外力破坏痕迹，通过检查电缆头处也无明显的放电痕迹，无法直接判定故障点位置。
由于测得其未低阻短路故障，现场在做好安全措施后，对非故障相以及故障相分别采取低压脉冲法进行了故障测试，测得波形见下图，经分析波形图，发现线路总长为368m，扣除电缆测试仪自带的电缆长度，与施工资料显示长度380m数值接近，因此确定此数值靠，同时在另外一段同样进行了测试，显示长度一致。对比故障相与非故障相波形，得出故障点距离一端的长度165m，仪器确定故障点位置后，使用听筒在故障点附近采用球形脉冲放电听得确有放电声，随后在附近位置破路开挖，发现故障点位置。
此次电缆故障发生原因推测由于附近用电负荷较大，导致电缆载荷较高，由于原电缆敷设时间较长，存在绝缘老化现象，以及故障点位置位于道路附近，车流量较大可能导致震动引起电缆老化区域被击穿现象。随后对于故障点进行搭接中间头处理，于第二天11时恢复供电。
四、结束语
10kV线路故障的形成种类千差万别，形成的原因也不尽相同，在日常工作中，我们一定要加强巡视力度，充分明白线路、设备的运行的工况、负荷分配，通过综合分析各种可能引起故障的因素，来区别故障，及时发现故障。同时，要加强对于设备工艺的把关，巡视中要加强对于老旧设备、新投运设备的巡查，及时发现缺陷、隐患。与此同时，还必须通过高科技设备来有效处理故障，这样从纵向、横向两方面共同实施，才能更加及时、完善地查找和解决故障，更好地保证配电网的安全稳定运行。
论文作者:宋浩男
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/25
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