摘要：文章主要从10kV 配网自动化系统主要构成出发，分别阐述了10 kV 配网故障，并且结合实际案例，提出了10kV配网运行事故的防范措施，以期为行业提供有效的参考与借鉴。
关键词：10kV；配网运行；事故原因；防范措施
一、10kV 配网自动化系统主要构成
10kV 配网自动化系统可以分为自动化主站系统、配网自动化子站系统与终端设备这三个主要部分，在配网自动化主站系统中，主要包含了应用子系统 DMS、SCADA 系统和诊断、修复故障子系统；配网自动化子站系统主要负责管理系统中特定位置开关、监控设备以及开闭设备，可以监控馈线，利用线路及网络，可以为主站通信处理器传输采集数据；自动化终端设备主要是监控 10kV 配网自动化系统当中的不同设备，可以识别具体故障，对其进行单独控制，和主站之间具有密切配合，可以对电网运行过程中存在的问题进行检测，优化运行网络。在监控过程中，其监控对象主要包含了配电变压器、环网柜与开关设备，进而识别故障、隔离故障，恢复其他区域供电能力。
二、10 kV 配网故障分析
1..常见故障类型
（1）短路故障
在 10kV 配网自动化系统中，除了中性点以外，相和地之间、相和相之间具有绝缘特点，可能会出现短路情况。造成此种情况的主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏与误操作，如果有短路情况出现，电路阻抗会明显减小，可能会危害供电系统。在三相系统当中，三相短路、单相短路、两相短路以及两相接地短路情况时有出现。
（2）断路故障
在 10kV 配网自动化系统中，断路故障较为常见，主要体现在回路不通等问题上，断路可能会造成电气火灾、电气爆炸等事故出现。对其主要类型进行划分，三相电路断路故障，在三相电路中，如果有一相断路故障出现，就有可能让电动机烧毁；断路点电弧故障，在断路点中，容易有电弧故障发生，在断开瞬间，可能会有电弧、高温情况出现，进而酿成火灾事故。
2.配电网故障类型分类
由电源、网架、线路开关设备组成的配电网络，任何一个组成元件发生故障，都可能影响到整条线路的运行，甚至影响到整个配电网络的稳定。因此，在配电网发生故障时，基本上都是通过操作开关和断路器来隔离故障区域。10k V 配电网常见的故障包含单相接地故障、两相短路故障、两相接地短路故障以及三相短路故障几种：
（1）单相接地故障单相接地故障，是指单相导体与大地意外连接，多发生在潮湿、多雨的天气，是配电网中最常见的故障类型，在所有短路故障中占 70%，单相接地故障如图1 所示。
图1 单相接地故障简图
发生单相接地故障后，破坏了三相的对称性，三相对地中性点犹如处在悬空状态，中性点点位出现明显偏移，三相对地电压也发生一定程度改变。若不及时排除故障，长时间运行将导致绝缘被击穿，引发新的短路故障。
（2）两相短路故障
两相短路故障，是指三相供电系统中任意两相导体间的短路现象，多见于电气设备、元件的损坏等原因造成。两相短路故障简图如
（3）两相接地短路故障
两相短路故障，是指在中性点不接地系统中，任意两相发生单相接地而产生的短路现象，多由于雷击、外力破坏等原因造成。
（4）三相短路故障
三相短路故障，是指 ABC 三相在同一处发生短接现象，发生的概率极小，但危害性较大，一般是由于人为原因造成，如带地刀合闸等。
三、广东某地区10k V配电网线路雷击跳闸因素
广东某地区属于广东珠三角，地处低纬度地区，水汽充足，属亚热带季风气候，雷电活动极其强烈，是全国典型的雷击高发区。雷电定位系统数据显示，该地区雷电活动强烈主要体现在两个方面：时间跨度长、雷电活动强。
1.雷击跳闸原因分析
衡量一条配电线路防雷性能优劣的重要指标一般有两个：一个是线路耐雷水平，一
个是线路雷击跳闸率。线路耐雷水平是指雷击线路时，线路绝缘子不会发生闪络的最大
雷电流幅值。低于耐雷水平的雷电流击于线路不会引起闪络，反之，则必然会引起闪络。线路雷击跳闸率是指折算到每年 40 个雷暴日下每 100km 线路由雷击引起的线路跳闸次数，它是衡量线路耐雷性能的综合指标。因此，线路耐雷水平越高，雷击跳闸率越低，说明线路的防雷性能越好。所以如何提高线路耐雷水平，降低雷击跳闸率是防雷设计中非常重要的工作。
2.接地方式的影响
10k V 配电线路分布广泛，遭受雷直击的概率就非常大，再加上绝缘水平低的特点，所以连感应雷也能引起的跳闸事故。因此研究 10k V 配网雷电防护现状，寻找提高线路雷电防护工作水平的手段，对降低配网雷击跳闸率具有重要意义。经过对 10k V 配网运行情况进行大量的调查研究分析证明 10k V 配网的中性点接地方式对配电网的防雷工作有着较大影响。10k V 配网系统中性点接地方式差异关系到绝缘配置、继电保护、人身安全和过电压防护等各个方面的统筹兼顾。不同区域、电网不同发展水平、不同网架结构的 10k V 配网，其中性点接地方式的配置规范不尽相同。所以对不同接地方式下配网雷电过电压分析其对防雷工作的影响具有重要意义。
四、10kV配网运行事故的防范措施
1.加强故障的检修和线路的保养
基于上述故障出现的频率较高，属于常见故障的类型，在日常工作中，相关工作人员应当制定详细的日常检修计划，并在日常故障维修工作中总结和分析常见故障的诱因和发生频率，有针对性的加大对此类故障的检查和维修力度。在配网正常运行后，要对其日常运行状态进行监测，做好故障高发点的日常检修保养，例如，及时更换老旧的电缆线路和开关设备等。
2.加强不可抗力因素的防范措施
（1）变压器、绝缘导线的两侧应当安装避雷器。
（2）雷暴天气对配网线路的危害较为严重，雷击易导致线路过电流、设备烧毁、绝缘子击穿，针对这点，线路设备在设计施工时，需加强线路设备防雷水平，采取必要的措施，保证线路整体能够有效防雷，保护线路安全。
（3）针对接地设备，要进行定期的检查，确定其电阻值能够使线路有效接地，防止漏电。泄雷通道一定要保证足够的数量，还需保证通道能够畅通，避免出现阻塞，这也是一个合格的接地网络该具备的条件。对于接地网电阻值的检测，要保证在每两年就进行检测，而对于雷击多发的路段，要保证每年都检测一次。若是在检测过程中发现接地网阻值不合格，就该增加接地等级或是重敷。
（4）应在配网线路中安装封闭性能高的金属工具，以此来减少雷击过电压形成的弧光短路现象。
3.加强故障处理技术
（1）智能定位故障
在各个终端对故障进行检测之后，利用智能分布式故障定位可以把故障信息传递给主站，利用终端之间通信交互，可以对故障范围进行自行判断，之后上报给主站故障范围判断结果，在 FTU 保护配置中，主要包含了分布式故障判断、三项过流保护、重合闸、零序过流保护、接地告警与短路告警。与此同时，终端在完成故障定位工作之后，也可以对跳闸有直接作用，从故障判断到切除个账，其总时间可以被控制在 300ms 以内，在此过程中，其变电站出线开关级差可以被设为 0.3s 跳闸延时。
（2）集中控制技术
对于 10kV 配网自动化系统来说，利用集中控制技术可以对其故障进行处理。在应用此种技术时，可以监测配电终端，如果发现在配电终端处有故障存在，会发出告警，此时系统会采集信息，并结合当前开闭所保护信息、变电站信息对此故障完成进一步判断，让故障类型得到确认，让故障位置得到锁定。之后可以提出隔离故障具体方法，工作人员依照系统给出故障信息可以对故障进行处理，利用配网自动化系统可以对其进行远程操作，以让非故障区域得到正常运行
参考文献：
[1]10kV配网自动化系统及故障处理的思考[J]. 黄振兴. 低碳世界. 2018（12）
[2]论10kV配网自动化系统的管理与应用[J]. 张鹏，王雍媚，肖立东. 农家参谋. 2018（17）
论文作者:林耀浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：故障论文; 线路论文; 单相论文; 雷电论文; 两相论文; 自动化系统论文; 是指论文; 《基层建设》2019年第8期论文;