（国网四川丹棱县供电有限责任公司 四川眉山 620200）
摘要：针对国网眉山丹棱公司10KV配电线路故障原因，线路故障率频发的问题，对配电线路常见故障成因进行分析，得出常见故障所反映的问题和对安全生产工作的主要影响，提出了加大建设、管理和宣传力度，加强线路防外力破坏和自然灾害工作的应对措施，以减少线路故障率、跳闸率，从而提高线路的供电可靠性。降低10KV配电线路故障是一项长期、艰巨的过程，应通过实践不断总结、提高，并提出预防措施。
关键词：10kV配电线路；常见故障；原因分析；防范
前 言
丹棱县地处四川盆地成都平原西南边缘，位于成都经济区，下辖5镇2乡，面积448.94平方公里，人口16.4万人。丹棱电网目前有公用110kV变电站三座，35kV变电站4座，电网内有35kV输电线路8条82.94KM，10kV配电线路33条共715KM，截止2014年12月30日，丹棱公司全网日最高负荷已达到72MW。
丹棱10kV配电线路通常处于露天运行状态，绝缘水平低，架空线路通过的位置多为丘陵、山地、空旷地带及有污染源的工业产业集中区，线路易遭受雷击和外力破坏。线路具有点多、面广、线长，路径复杂，设备质量又参差不齐，暴露在野外，运行条件差，受气候、地理、环境的影响较大，又直接面对千家万户，供用电情况十分复杂，这些都直接或间接影响着配电线路的安全可靠运行，造成设备故障率居高不下，故障原因也远比输电线路复杂。10kV配电线路一旦出现故障就会造成电网、设备、人身安全等严重后果，这就对10kV配电线路的安全、可靠、稳定运行提出了更高的要求，针对这一重要性，现对丹棱10kV配电线路常见故障原因进行分析，提出相应的防范措施。
一、10kV配电线路常见故障分类
（一）线路缺相故障
10kV配电网大多采用中性点非有效接地方式，在整个10kV配网系统故障中，线路缺相是常见故障之一。主要反应为跌落式熔断器故障：三相开关中的一相没有合严或没有合上；线路某相严重过载，而使跌落式熔断器一相熔丝熔断跌落；熔丝管调节不当（松动）自动脱落；线路连接点氧化接触不良等原因造成线路缺相运行。
（二）单相接地故障
雷雨季节是10KV配网线路故障的多发期，10kV配电网所处的地理环境复杂，单相接地故障是配电网最频发的故障。单相接地故障受配电线路分支线较多、接地电阻大、故障点电流较小的影响，因此故障定位困难。
1、单相接地故障根据物理特性分为金属性单相接地和非金属性单相接地。
1.1金属性单相接地故障主要有以下情况：一相导线断落在大地上，或搭落在电杆及金具上，或因导线与树枝相碰，通过树木接地，瓷瓶绝缘击穿而接地等。反映为母线电压不平衡，3U0电压升高约为100V，接地相相电压为0，其他两相相电压升高为线电压。
1.2非金属性单相接地故障主要有以下情况：10kV配电线路上的瓷瓶（针式、悬式）、避雷器、高压计量箱、跌落保险的瓷体，常年暴露在空气中，表面和瓷裙内积污秽，或者是制造质量不良，瓷体产生裂纹，因而降低了瓷瓶的绝缘强度，当阴雨受潮后，即产生闪络放电，但是瓷瓶没有被击穿，在天气晴好后接地故障自动消除。反映为母线电压不平衡，3U0电压升高，接地相相电压接近于0但不等于0，其他两相相电压约有升高。
2、单相接地故障根据故障出现时间的长短分为瞬时单相接地、时有时无单相接地、永久单相接地。
2.1瞬时单相接地故障主要有以下情况：大风时树枝扫到某相导线，树竹倒落到线路上又迅速弹开等。
2.2时有时无单相接地故障主要是由非金属接地故障引起，当阴雨受潮后，即产生闪络放电，但是瓷瓶没有被击穿，在天气晴好后接地故障自动消除。
2.3永久单相接地故障主要是由金属接地故障引起。
3、单相接地故障运行时限：一般可运行2小时以内，最多不超过3小时。原因是配变缺相会引起电机烧毁，长时间电压升高会引起电器设备绝缘击穿，烧毁电器设备等。
（三）线路跳闸故障
10kv架空配电线路发生的跳闸故障主要是相间短路故障，虽然其发生的概率比单相接地要小，但其危害性更大，停电范围更广。线路三相综合自动保护中，当线路发生两相及以上的接地故障时，相间短路故障构成了短路回路，回路中流过较大的短路电流，继电保护装置及时动作，线路动作跳闸，线路自动重合一次，发现线路还有故障时后加速保护动作，将故障线路从电网中隔离，造成隔离线路停电。
线路跳闸分类：线路跳闸分为速断跳闸和过流跳闸。
1、速断跳闸：保护线路全长的30%～80%，以躲过线路末端两相最大短路电流进行整定。对于较长的配网线路，故障点一般出现在线路的前端或中段。对于较短的配网线路，故障点有可能出现在线路的末端。
2、过流跳闸：保护线路的全长，以躲过线路最大负荷电流进行整定。故障点一般出现在线路的尾端。
二、10kV配电线路常见故障原因分析
从近两年丹棱县供电公司配电线路故障发生统计分析，引起10kV配电线路常见故障的原因可以总结为以下几类：
1、外力破坏
1.1农户砍树木时，树木倒在线路上造成倒杆断线。
1.2经济发展所带来的交通繁忙，以及少数驾驶员的违章驾驶，引起的车辆撞到电杆，造成倒杆、断杆等事故发生。
1.3被盗、被破坏引起10kV配电线路故障。被盗、被破坏不仅给市民带来停电的不便，也给供电部门造成很大的经济损失。盗窃电力设施的犯罪分子往往贪图蝇头小利置电网安全而不顾，变压器、塔材被盗、杆塔基础或拉线基础严重破坏；造成的倒杆、倒塔等重大恶性事故危害非常大。
1.4 建筑施工的塔吊碰撞线路、放风筝或一些人为的向室外乱抛杂物落在导线上，造成10kV架空线路相间短路或接地，导致速断跳闸。
2、自然灾害
2.1雷击导致10KV配电线路故障。每逢夏季，由于许多线路是架空线路，并处于地形较为空旷的地带，线路很容易遭受到雷击的破坏，可导致10kV配电线路绝缘子击穿或断线、爆裂、避雷器击穿、配变烧毁等。
2.2大风天气导致10KV配电线路故障。由于10KV配电线路主要位于农村地区，常遇大风天气，大风吹倒树竹倒落在线路上容易造成线路断线、电杆倒塌。
2.3冰冻天气导致10KV配电线路故障。冬季气温寒冷，在大雪天气，10KV配电线路表层积雪，抑或在雪融化的过程中形成厚重的冰冻层，最终造成配电线路不堪重负，使得电线断裂、坠落甚至导致短路，电杆倒塌。
2.4夏季汛期雨水多导致10KV配电线路故障。由于农网电杆多为土埋，如有大量雨水（汛期可能有洪水）冲刷和浸泡，易形成电杆倾斜或倒塌事故；绝缘子瓷裙存积大量污秽后，大雨时易引起导线与金具之间的短路放电，引起架空线路故障。
3、配电设备自身质量
3.1避雷器、高压计量箱、跌落保险、柱上开关质量较低或运行时间较长，未能定期进行校验或更换，故障后造成线路停电。
3.2绝缘子破裂，导致接地或绝缘子脏污导致闪络、放电、绝缘电阻降低，跳线烧断搭接在铁横担上。
3.3配电变压器故障。由于配电变压器本身故障或操作不当引起弧光短路。
4、运行管理不善
4.1用户产权的电力线路、设备未与电力部门签订委托维护协议，常年未实施检修，电力部门又失去监管，出现用户产权的电力线路、设备事故引起主线跳闸故障。
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4.2巡视时到场不到位，主要是巡视人员责任心不强、技能素质不高，对导地线在运行中磨损、断股等缺陷以及设备缺陷等未能及时发现。
4.3对缺陷标准判定不清，将一些严重缺陷判定为一般缺陷，在得不到及时消除的情况下，甚至发展为危急缺陷，从而引发故障。
4.4没有严格执行缺陷闭环管理制度，主要是消缺不及时，消缺管理流程不清晰，检修质量不高，责任考核不落实。这些管理上存在的薄弱点，使一般缺陷、严重缺陷往往得不到及时消除，甚至扩大为危急缺陷，直至发生设备故障。
三、10KV配电线路常见故障反映的问题及对生产安全工作的主要影响
（一）10KV配电线路常见故障反映的问题
1、城网线路运行状况很好，供电可靠性同比有所提高。随着公司不断加大城网改造资金的投入和合理安排了城区电网的运行方式，城网供电能力和可靠性有很大提高。不足的是个别城网线路上搭接有部分农网线路，大多数故障又发生在搭接的农网线路上，这就降低了城网线路的供电可靠性。所以建议今后在电网规划时把城网和农网尽量的分开。
2、农网线路、工业线路相对来说供电可靠性稍差。
农网线路、工业线路永久性故障就造成开关动作6次，占全部永久性故障的60%，说明农网线路、工业线路运行维护工作难度大，还有待加强、提高。
3、用户产权线路设备运维检修缺乏有效的监管
用户产权线路设备永久性故障就造成开关动作4次，说明部分用户由于对自有产权线路和相关设备的维护意识不强，其线路、设备长期处于无检修状态，设备防雷能力差；供电公司对用户设备运维检修缺乏有效的监管，发生缺陷和隐患不易发现和及时消除，造成事故跳闸。因此供电公司还应增强与用户的沟通理解，加强对用户产权线路设备的监管，避免用户产权线路设备事故引发线路跳闸故障。
（二）10KV配电线路常见故障对生产安全工作的主要影响
1、对电网、设备造成影响
1.1雷暴天气大多发生在夜间，线路开关跳闸后，造成电网大面积停电，不便于故障点的查找和应急抢修工作。
1.2所辖各变电站的开关设备频繁的跳闸、重合或强送，使得设备频繁遭受故障电流的冲击，使开断故障电流次数增加，对开关的灭弧室及操动机构均有较大的影响，造成操动机构机械磨损严重，影响开关使用寿命。同时也对相关设备的绝缘强度、健康水平造成一定的影响，对电网设备的安全稳定运行带来潜在的安全隐患。
1.3线路开关跳闸造成变电站开关操作频繁，同时直流系统合闸、控制电源电流投入频繁、起伏较大，使蓄电池容量降低，从而减低蓄电池使用寿命。
2、对抢修工作及运行人员的影响
2.1线路开关事故跳闸后，抢修班组故障巡查和抢修工作任务较重，作业范围广，存在抢修方案不详尽，抢修材料准备不充分的风险，易发抢时间、赶进度，忽视现场安全措施细节的现象，存在发生安全生产事故的风险。
2.2由于线路开关频繁跳闸，运行人员倒闸操作频繁，操作任务多，时间长，容易造成运行人员疲劳、精力分散。对操作票填写、审核容易出现差错，容易发生误操作事故。
2.3线路开关频繁跳闸后，相关检修班组、运行班组和管理人员工作重心转移到事故抢修中，严重影响了正常工作的开展。
四、10KV配电线路常见故障的防范措施
针对以上引起10kV配电线路故障的原因分析及反映的问题和对生产安全工作的主要影响，现总结防范措施如下：
1、针对外力破坏采取的防范措施
1.1农户砍树时倒落在线路上的防范措施：加强向沿线路广大群众宣传线路保护，砍伐树木时应采取的安全措施，包括发放安全用电宣传小手册，使农户真正认识到在线路附近砍树的危险性，确实需要砍伐时找供电部门帮助、配合。
1.2车辆误碰撞杆的防范措施：在道路旁的配电线路杆塔上安装反光安全警示标志牌，以警示过往车辆，增强杆塔的识别度。
1.3偷盗行为造成事故的防范措施：积极做好护线宣传工作，加大电力设施保护条例的宣传力度，通过电视网络等渠道，加强人员教育，使人们意识到配电线路的安全运行对于生产生活的重要意义，同时严厉打击偷盗行为。
1.4建筑施工的塔吊碰撞线路造成事故的防范措施：增强与当地政府电力主管部门经信局的沟通协调，由经信局督促建筑方在开工前向供电公司报批塔吊安全使用方案。同时供电公司有关部门应协调配合，只有在建筑方向供电公司报批塔吊安全使用方案后，才能向用户搭接临时施工电源。
2、针对自然灾害原因采取的防范措施
2.1增强与气象部门的合作，在日常工作中分析好当地的气候特点，同时关注气象预报，在强对流天气到来时提前做好防范工作。
2.2积极地进行设备检修，针对雷击事故，应采用耐雷遂平更高的绝缘子。从多年的运行经验来看，线路遭受雷击时，产生的故障主要集中于针式绝缘子，因此，逐步更换配电线路中的针式绝缘子对于提高线路抗雷水平效果显著。
2.3雷雨季节前，给为开关和变压器等设备进行保护的避雷器定期做绝缘电阻、工频放电电压试验，更换不合格或有缺陷的避雷器。同时，应保证在雷雨季节前定期检测接地装置，对不合格的接地装置增补接地极，确保接地装置阻值合格，从而有效的泄放雷电流。
2.4针对大风、冰冻等极端天气，依据当地所属气象区，在线路、设备设计选型时，安全系数高于《四川省配电工程典型设计》一个等级进行设计。
3、针对配电设备质量方面的防范措施
在平时的工作中应当充分重视技术进步，积极提高配电设备的技术水平。
3.1尽量提高电网的质量装备水平，采用新产品、新技术，在ERP物料提报时，关键设备如：跌落式熔断器、柱上开关等尽量选用合资企业产品，减少设备质量问题引起的不必要的停电，从而提高供电可靠性和优质服务水平。
3.2在新建或改造的配电线路中的分段、分支开关采用带小电流接地保护功能的分支分界真空开关，特点是绝缘和灭弧性能好，检修周期长，寿命高，以减少线路断路器的故障。同时能断开单相接地故障，特别适用于农村地区。
4、加强管理和宣传
4.1加强运行人员业务培训，提高综合素质。建立激励机制，
使运行人员思想到位、巡线到位、处理故障到位。
4.2加大配电设备管理和建设的投资力度，使配网分布、结构合理化，在线路设计和施工过程中，重视安全、质量，加强线路绝缘化工作，从而保证配电线路安全、可靠、灵活运行。
4.3加强用户用电设备的管理。在检查出设备存在重大安全隐患时应及时下发隐患通知书，责令限期整改。隐患通知书应详细阐述设备隐患，使其明确设备隐患对于自身的危害，帮助用户改善电力设备健康运行水平，同时及时报送当地政府电力主管部门和安全部门备案。
4.4做好电力设施保护的宣传工作和群众护线工作，对在保护电力设施工作和群众护线工作中做出突出成绩的先进集体和先进个人应给予奖励、表彰。通过电视播放、张贴标语、发放宣传小手册、短信通讯提醒等形式，向广大群众进行线路保护宣传工作，特别是禁止在电力线路附近及其上空砍树、钓鱼、放风筝、抛掷铁丝等物，禁止在线路下方堆放柴草、垃圾及易燃易爆物品。
结束语：10kV配电线路设备故障成因复杂，预防配电线路设备故障不可能一蹴而就，它是一项长期、艰巨的工作，应通过实践不断总结提高，它的安全运行水平直接影响到供电企业的经济效益和社会效益。因此应重视10kV配网管理，要做好各方面的管理工作，并积极采用新技术、新产品，分析出线路故障的原因，对故障原因分类，总结规律，有针对性的加强预防，并采取有效的措施来保证线路的安全、可靠运行，从而保证电网、设备、人身安全，更好地满足社会经济发。
参考文献：
[1]赵宇鹏，10kv线路常见故障分析及防范措施 [J]，电子测试，2015-08-11
[2]马东生，10kV配电线路故障查找和处理方法研究[J]，科技创业月刊，2015-09-10
论文作者:陈光银
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/20
标签：线路论文; 故障论文; 设备论文; 单相论文; 电网论文; 常见故障论文; 防范措施论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;