10kV配电线路设备故障原因分析及防范措施

目录

摘要 (1)

前言 (2)

1. 10kV配电线路设备常见故障类型和原因分析 (2)

1.1 10kV配电线路设备故障类型 (2)

1.2 10kV配电线路设备故障原因分析 (2)

1.3 10kV配电线路设备常见故障实例分析 (3)

2. 配电变压器常见故障类型和原因分析 (3)

2.1配电变压器常见故障类型 (3)

2.2 配电变压器常见故障原因分析 (4)

3. 10kV配电线路设备常见故障防范措施 (5)

3.1 针对配电设备方面因素采取的反事故措施 (5)

3.2 针对配电线路的维护、运行管理工作方面因素采取的反事故措施 (5)

3.3 针对自然灾害、天气等因素采取的反事故措施 (6)

3.4 针对树木、外破坏等因素采取的反事故措施 (6)

3.5 针对用户因素采取的反事故措施 (7)

4. 结论 (7)

参考文献 (8)

摘要

本文主要研究对象是10kV配电线路设备及配电变压器的故障类型原因及防范措施，所以主要针对10kV配电线路设备及配电变压器的故障进行了分析归类，对防范各类故障进行了阐述。首先，对10kV配电线路设备的各种故障原因进行了分析和归类；其次，对配电变压器的各种故障原因进行了分析和归类；最后通过对问题分析，找出来相应解决措施，并进一步阐明了降低故障重要性和开展此项工作的必要性。

前言

随着我国市场化经济不断深入，产业结构逐渐优化，社会经济步入快速发展，城乡建设不断扩大，居民生活水平明显提升，高效的电能在城乡经济和生活中需求面和需求量越来越大，用电量逐年递增，对10kV配电线路的安全可靠运行要求越来越高。

10kV配电线路及设备是电力系统的重要组成部分。配电线路及设备因点多、面广、线长，走径复杂，设备质量参差不齐，受气候和环境影响较大，供用电情况复杂，这些实际情况都直接或间接影响着配电线路的安全运行，故障原因也较为复杂。据统计，截止2011年底，我所10kV配电线路14条，线路总长86.06km，l0kV配电线路在2011年故障共24次，达到了3.58次／km·年。因此研究配电线路故障，对故障进行分类，试着找出故障的一些客观规律，制定有效的防范措施，以预防降低配电线路及设备故障造成的供电成本损失是很有必要的。

1. 10kV配电线路设备常见故障类型和原因分析

1.1 10kV配电线路设备故障类型

短路故障：线路瞬时性短路故障（一般是断路器重合闸成功）；线路永久性短路故障（一般是断路器重合闸不成功）。常见故障类型：线路金属性短路故障、线路引跳线断线弧光短路故障、跌落式熔断器弧光短路故障、小动物短路故障、雷电闪络短路故障等。

接地故障：线路瞬时性接地故障；线路永久性接地故障。

1.2 10kV配电线路设备故障原因分析

短路故障原因分析。雷击过电压引起闪络短路故障。线路缺陷造成故障，弧垂过大遇大风时引起碰线或短路时产生的电动力引起碰线，两相绝缘子击穿短路等故障。线路老化引起断线；线路过载、接头接触不良引起跳线线夹烧毁断线。跌落式熔断器熔断件熔断引起熔管爆炸、拉弧或操作不当引起相间弧光短路。

接地故障接地故障原因分析。外力破坏造成故障，通常是由于汽车撞杆造成倒杆、断线或大风挂起彩钢板等物体造成断线等。线路柱上隔离开关、跌落式熔断器因质量较低或运行时间较长未能定期进行校验或更换，造成绝缘老化击穿引起接地故障。避雷器爆炸或击穿造成故障。直击雷导致线路绝缘子炸裂，多发生在雷雨季节。由于线路绝缘子老化或存在缺陷击穿引起，多发生在污秽较严重的

地区。

1.3 10kV配电线路设备常见故障实例分析

我所地处城乡结合部地区，近年来地区经济发展较快，各类大小车辆过往频繁，道路规划整修速度慢，所以每年都要发生车辆撞到电杆，造成倒杆、断杆、断线等故障。

村民自建房屋造成的房线矛盾日趋严重。虽然线路建设在先，但仍然出现部分违章建筑物，直接威胁了线路的安全运行。在这种情况下，要么电力线路安全处在不可控状态，要么被迫变更路径。

导线悬挂异物类。婚庆公司、酒店、宾馆在一些重大活动庆典中，在电力线路附近施放含锡箔纸的“庆典礼炮”和彩带，学校、社区、广场附近放风筝，也对配电线路的安全运行造成了隐患。

盗窃引发的事故比例虽小，但危害程度极大。盗窃电力设施的犯罪分子往往贪图蝇头小利置自身安全和电网安全而不顾，造成的倒杆等事故。

用户产权设施和施工工地造成的故障。用户产权电力设施普遍存在无人管理，仍然运行着一部分多年的老型号电力设备，一方面，这些老型号的设备相对现行的运行要求，技术标准偏低；另一方面，这些运行已久的设备，其内部绝缘、瓷瓶老化严重，经高温或风吹雨淋后易发生故障。因缺乏维护，内部故障时，未加装分界负荷开关的用户，分界点的开关未跳闸或高压保险未熔断，甚至有的单位直接将高压保险短接，造成越级跳柱上开关甚至变电站开关，而且发生故障后抢修困难、修复期长。

部分客户在销户时，为了节省拆除的费用或者为了躲避电费，就利用线路停电机会，直接将变压器等设备拆除，而留下高压T接线，悬挂在空中，带来极大的安全隐患，在不符合带电作业条件情况下，只能按事故处理程序停电处理。这些单位不负责任的态度，造成供电企业的经济损失姑且不论，更重要的是，一点一点地损害供电企业的社会信誉。

2. 配电变压器常见故障类型和原因分析

2.1 配电变压器常见故障类型

由于配电变压器本身故障或操作不当而引起，绕组故障、铁芯故障、套管闪络、二次侧短路、过电压引发的故障、熔体选择不当。

2.2 配电变压器常见故障原因分析

绕组故障。变压器电流激增，由于部分低压线路维护不到位，经常发生短路，发生短路时变压器的电流超过额定电流几倍甚至几十倍，线圈温度迅速升高，导致绝缘老化，同时绕组受到较大电磁力矩作用，发生移位或变形，绝缘材料形成碎片状脱落，使线体裸露而造成匝间短路。

绕组绝缘受潮。绕组绝缘受潮主要因为绝缘油质不佳或油面降低导致，配电变压器在未投入前，处于潮湿场所或多雨地区，湿度过高，潮汽侵入使绝缘受潮；在储存、运输、运行过程中维护不当，水分、杂质或其他油污混入变压器油中，使绝缘强度大幅降低；制造过程中，绕组内层浸漆不透，干燥不彻底，绕组引线接头焊接不良等绝缘不完整导致匝间、层间短路；在达到或接近使用年限时，绝缘自然枯焦变黑，绝缘特性下降，是老旧变压器故障的主要原因；某些年久失修的变压器，因各种原因致使油面降低，绝缘油与空气大面积、长时间接触，空气中水分大量进入绝缘油，降低绝缘强度。

铁芯故障。铁芯多点接地，铁芯夹板穿心螺栓套管损坏后与铁芯接触，形成多点接地，造成铁芯局部过热而损坏线圈绝缘；铁芯与夹板之间有金属异物或金属粉末，在电磁力的作用下形成“金属桥”，引起多点接地。

铁芯硅钢片短路。虽然硅钢片之间涂有绝缘漆，但其绝缘电阻小，只能隔断涡流，当硅钢片表面上的绝缘漆因运行年久，绝缘自然老化或损伤后，将产生很大的涡流损耗，铁芯局部发热，造成变压器绕组绝缘击穿短路而烧毁套管闪络。套管闪络放电也是变压器常见故障之一。胶珠老化渗油后，将空气中的导电尘埃吸附在套管表面，在大雾或小雨时造成污闪，使变压器高压侧单相接地或相间短路；变压器箱盖上落异物，如大风将树枝吹落在箱盖上，引起套管放电或相间短路；变压器套管因外力冲撞或机械应力、热应力而破损也是引起闪络的因素。

二次侧短路。当变压器发生二次侧短路、接地等故障时，二次侧将产生高于额定电流20～30倍的短路电流，变压器一次侧必然要产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的消磁作用，大电流在线圈内部产生很大的机械应力，致使线圈压缩，绝缘衬垫、垫板松动，铁芯夹板螺丝松弛，高压线圈畸变或崩裂，导致变压器发生故障。

过电压引发的故障。雷击过电压，配电变压器的高低压线路大多采用架空线路，在郊区空阔地带受雷击的几率较高，线路遭雷击时，在变压器绕组上产生高于额定电压几十倍以上的冲击电压，若安装在配电变压器高低压出线的避雷器不能起到有效的保护作用或本身存在某些隐患，如避雷器没有同期投入运行、避雷器接地不良或接地电阻超标等，则配电变压器遭雷击损坏将难以避免。

熔体选择不当。配电变压器通常采用熔断器保护，若熔断电流选择过小，则在正常运行状况下极易熔断，造成对用户供电的中断，若熔断电流选择过大，将起不到保护作用。而在农村配电变压器上，由于各种原因经常采用铜线、铝线和铁丝代替熔丝，使变压器得不到有效的保护。在正常使用中，熔丝的选择标准为：容量在100 kVA以上的变压器一次侧要配置1.5～2.0倍额定电流的熔丝；容量在100 kVA以下的变压器一次侧要配置2.0～3.0额定电流的熔丝；低压侧熔断件应按1.1倍额定电流选择。

3. 10kV配电线路设备常见故障防范措施

3.1 针对配电设备方面因素采取的反事故措施

配电设备方面应采用新技术新设备。随着城乡用电负荷的不断增长，配电网络的规模越来越大，接点和支路也越来越多，年长日久杆塔上的编号会日渐模糊，给检修和巡线造成很大的不便，应每年重新对杆塔编号，确定杆塔、配变位置。实现配网自动化，对配电网进行实时监测，随时掌握网络中各元件的运行工况，及时消除故障。安装小电流接地自动选线装置，装置能够自动选择出发生单相接地故障线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大。在配电线路T接点支路上装设线路接地故障指示器和断路器，用以辅助故障范围及性质的指示。在新建或改造的配电线路中的分段、分支开关采用绝缘和灭弧性能好，检修周期长，高寿命无油化的真空断路器，以减少线路断路器的故障。

3.2 针对配电线路的维护、运行管理工作方面因素采取的反事故措施

对配电变压器、配电线路上的绝缘子、避雷器等设备，定期进行试验、检查，及时处理设备缺陷，提高运行水平。对于柱上油开关、高耗能配变等早期投运的老旧设备，逐步淘汰。加大配网建设改造力度，使配网结构、变电站布置趋于合理，严把设计与施工质量，提高线路的绝缘化水平，实现环网供电，提高配网运

行方式的灵活性。有计划性地对线路、设备进行巡视，定期开展负荷监测，密切注意馈线、配变的负荷情况，及时调整负荷平衡，避免接头、连接线夹等因过载发热烧毁。制定并完善事故应急预案，经常开展反事故演习活动，出色完成事故抢修工作。加强业务培训，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。加强线路的运行管理，做到故障原因未查到不放过，故障不彻底排除不放过。制定线路现场运行规程和各种管理制度，建立技术档案，如杆塔明细表、交叉跨越、配网结线图等。做好运行记录，如巡视检查记录、缺陷处理记录等。

3.3 针对自然灾害、天气等因素采取的反事故措施

对10KV配电线路加强加固，增设防风拉线，加固杆塔基础，必要时多设防冰冻防大雪防倒树的多方向多条拉线。根据具体情况多设耐张杆塔，多设孤立耐张段，这些虽然加大了线路成本，但可以大大保障线路运行的安全性。提高绝缘子的耐雷水平，如悬式瓷瓶、针式瓷瓶、瓷横担。在雷击时发生闪络故障，故障发生点集中，进一步提高绝缘子的耐雷水平有助于提高线路的防雷能力。安装线路避雷器则是一个经济、简单、有效的措施。在变电站10kV出线端、较长且易受雷击的线路上装设氧化物避雷器或防雷金具，以及在变压器高低压侧装设相应电压等级的避雷器。穿刺型防弧金具安装方便，密封性能好，金具高压电极与绝缘导线紧密接触，多次耐受电弧烧灼，运行安全可靠，值得应用。定期检测接地网，确保接地网的接地阻值合格。加强气象部门的联系，积累资料，达到预警预报条件的气象灾害时，提前采取防范措施，最大限度地避免和减少气象灾害所造成的损失。

3.4 针对树木、外破坏等因素采取的反事故措施

加强对配电线路的巡视，做好线路的清障工作。保证线路通道符合规程要求，及时清理整顿防护区内危及线路安全运行的树木。针对违章建筑进行解释、劝阻、下发隐患通知书，并报政府部门，以明确责任。为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故，可以在交通道路的杆塔上涂上醒目的反光漆，在拉线上加套反光标志管，以引起车辆驾驶员的注意，对遭受过碰撞的杆塔，可设置防撞混凝土墩，并刷上反光漆。通过散发宣传单、张贴宣传画、粉刷标语等形式，宣传《电力法》、《电力设施保护条例》，对广大群众进行护线宣传和电力知识教育。在宣传教育的基础上，通

过执法系统加大外力破坏特别是盗窃者的打击力度。健全线路杆塔、埋地电缆警告牌、标志牌等。与城建、土管、规划部门加强联系，配合做好安全生产中的规划、设计、施工等工作，不留电力事故隐患。

3.5 针对用户因素采取的反事故措施

加强用户设备管理，对用户设备的管理不能放松。对设备缺陷要及时下发整改通知书，阐述设备故障对带来的危害，改善用户电力设备的运行水平。

4.结论

10kV配网是电力系统与用户直接相连的重要环节，点多线长面广，运行环境较为复杂，它的安全运行水平直接影响供电企业的经济效益和社会效益。我们应重视10kV配网管理，应在实践中总结经验，要做好各方面的管理工作,并积极应用新技术、新设备，预防线路故障发生，提高线路供电可靠性,从而保证电网的安全、经济和稳定运行，更好地满足社会经济发展的需要

10kV配电线路设备故障成因复杂，预防配电线路设备故障是一项长期、艰巨的任务，应通过理论、实践不断总结、发展，不断提高。它的安全运行水平直接影响供电企业的经济效益和社会效益。我们应重视10kV配网管理，要做好各方面的管理工作,并积极应用新技术、新设备，预防线路故障发生，提高线路供电可靠性,从而保证电网的安全、经济和稳定运行，更好地满足社会经济发展的需要。

参考文献

[1]配电技术标准摘要.中国电力出版社,2000

[2]宁岐.架空配电线路及设备典型故障.中国水利水电出版社,2009

[3]施夫伸. 配电线路可靠性管理的探讨. 吉林电力, 1984年03期

[4] 王庆和. 配电线路接地故障点选择法. 吉林电力, 1983年04期

[5]王抒祥.供电所管理. 中国电力出版社,2001