10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施-毕业设计-毕业论文

10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施

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摘要

10kV架空配电线路由于长期处于露天运行,又具有点多、线长、面广,结线方式复杂多变等特点,因此运行中的10kV架空线路经常容易发生故障。这不但影响广大市民的正常生产、生活用电,而且还给供电企业造成了经济损失。近年来,经过大规模的配电网基建改造,高低压配电线路网络结构有了明显的改观。但从近几年来实际运行看,仍然存在许多的问题。文章就10kV架空配电线路常见故障及防范措施方面进行以下探讨。本文对10kV配电运行事故进行分类统计分析，并结合其他单位配电运行事故，找出存在的薄弱点，积极探索防范措施，这对于提高配电网管理水平具有重要意义。

关键词:10kV架空配电线路；故障分析；防范措施

目录

摘要 ........................................................... - 1 -引言 (1)

1．城配网常见故障类型 (2)

1．1外破造成的故障 (2)

1．2自然灾害造成的故障 (2)

1．3 树木造成的故障 (2)

1．4 用户产权设施造成的故障 (3)

1．5 配电设备方面的因素 (3)

1．6 管理方面的因素 (3)

1．7一般故障分析 (4)

1.71配电线路故障月度统计 (4)

1.72配电线路故障年度统计 (4)

1.73配电线路故障类别统计 (4)

1.74配电线路故障原因分析 (5)

1.8常见故障及其原因 (7)

1.81季节性故障 (7)

1.82外力破坏 (8)

1.83线路施工质量与技术方面存在问题 (8)

1.84运行维护经验不足，巡视检查不能到位 (9)

1.85设备陈旧、使用年限长 (9)

2.10KV配网故障的防范措施 (10)

2.1针对天气因素采取的反事故措施 (10)

2.2针对外破采取的反事故措施 (10)

2.3加强配电线路的维护、运行管理工作 (11)

2.4针对环境采取的措施 (11)

2.5采取的其他措施 (12)

2.51.强化运行管理 (12)

2.52.加强线路防外力破坏工作 (12)

2.53.加强检修力度 (13)

2.54.加强线路改造 (13)

2.6反事故措施 (13)

2.61.做好六防工作，即风、汛、雷、树、寒、暑 (13)

2.62.防外力破坏措施 (13)

2.63.施工及运行维护管理措施 (14)

2.7应用新技术新设备 (14)

结束语 (15)

致谢 (16)

参考文献 (17)

引言

随着我国经济发展不断加快，产业结构不断优化，我市的经济业已步入发展的快车道，综合实力明显增强。近年来供电量每年都保持着10%以上的增长，这对城配网的安全可靠运行要求越来越高。10kV线路和设备发生故障不但给供电企业造成经济损失、影响广大居民的正常生产和生活用电，而且在很大程度上也反映出我们的优质服务水平。根据我公司配电网络的实际运行状况，对近几年间所发生的10kV配电运行事故进行分类统计分析，并结合其他单位配电运行事故，找出存在的薄弱点，积极探索防范措施，这对于提高配电网管理水平具有重要意义。

配电线路是电力输送的终端，是电力系统的重要组成部分。配电线路因点多、面广、线长，走径复杂，设备质量参差不齐，受气候的、地理的环境影响较大，又直接面对用户端，供用电情况复杂，这些都直接或间接影响着配电线路的安全运行，造成设备故障率居高不下，故障原因也远比输电线路复杂。据统计，截止2003年底，固原供电局现管辖有配电线路173条，线路总长8006．63km，l0kV配电线路在2003年故障共202次，达到了0.025次／km·年(1.17次／条·年)。笔者根据近几年来配电运行故障分析，试着找出配电线路故障的一些客观规律，以预防配电线路故障造成的损失。

10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施1．城配网常见故障类型

1．1外破造成的故障

因l0kV线路面向用户端，线路通道远比输电网复杂，交跨各类线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物等较多，极易引发线路故障的，具体以下几个方面:①城区大部分线路架设在公路边，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。②城市建设步伐加快，旧城改造进程中，有大量的市政施工，在社会固定资产投资增幅明显的背景下，所带来的建设项目快速增长。基建、市政施工时，对配网造成破坏，主要表现在两个方面：一是基面开挖伤及地下敷设电缆；二是施工机械、物料超高超长碰触带电部位或破坏杆塔。③市区规模日趋扩大，原来处于空旷地带中的高压输电线路正逐步被扩大的城市建筑物延伸包围。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。这样，要么电力线路安全处在不可控状态，要么被迫变更路径。④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，城市生活垃圾中的漂浮塑料、市区周边农田用的塑料薄膜等物体，也对配网的安全运行造成了隐患。⑤动物危害。如鼠、猫、蛇等动物爬到配电变压器上造成相间短路，鸟同时从柱上开关上起飞时造成相间短路。⑥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电网安全而不顾，造成的倒杆、倒塔等重大恶性事故危害非常大。

1．2自然灾害造成的故障

一般是指雷击事故。因为架空10kV线路的路径较长，加上其沿涂地形较空旷，附近少有高大建筑物，所以在每年的雷季中常遭雷击，由此产生的事故是10kV架空线路最常见的。其现象有绝缘子击穿或爆裂、断线、避雷器爆裂、配变烧毁等。

1．3 树木造成的故障

随着城市建设的不断发展，城市绿化进入高速发展期，在带来宜人绿色生态城市环境同时，对配电线路带来的影响，不容忽视。譬如，公司在定期组织人员清理树障的过

程中，部分单位、居民对清除树障的重要性认识不足，不予配合，甚至拒绝、阻碍，漫天要价，使线路隐患不能够及时清理，一遇刮风下雨，极易造成导线对树木放电或树枝断落后搭在线上，风雨较大时，甚至会发生整棵树倒在线路上，压迫或压断导线，引发线路事故。

1．4 用户产权设施造成的故障

用户产权电力设施普遍存在无人管理、配电房防护措施不完善、电缆沟坍塌积水等问题，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，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。

1．5 配电设备方面的因素

①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。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，跳线烧断搭到铁担上。

③避雷器、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，击穿后形成线路停电事故。④原有的户外柱上油开关是落后的旧设备，易出故障。

1．6 管理方面的因素

运行管理中影响配网安全的主要因素是巡视不到位、消缺不及时。巡视不到位，主要是人员技能素质不高、责任心不强，对导线在运行中磨损、断股等缺陷以及设备缺陷等未能及时发现。消缺不及时，主要是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，使一般缺陷往往得不到及时消除，甚至扩大为紧急缺陷，直至发生设备故障。

1．7一般故障分析

1.71配电线路故障月度统计

固原供电局2003年每月配电线路故障情况统计，

配电线路暴露在野外极易受到外界因素特别是气候因素的影响：固原市气象特征：11月份-次年3月份气温普遍较低，时有大雾、雾凇、雨加雪、微雪、大雪等天气，有时气温相当湿润；4～5月份多风沙、沙尘暴天气，设备易脏污；6-10月份多干旱、少雨，偶有大暴雨，总体属典型大陆性干旱气候，沙尘多、雨量小、昼夜温差大。气候变化的季节性决定了配电线路故障的季节性也很明显，从每月跳闸示例图看出，在气候突变的月份线路故障跳闸就特别厉害，3-4月份(冬春之交)故障率突变特别明显，10-11月份(秋冬之交)的故障率突变也很明显，另外12月份的故障次数(7次)相对较低是因近几年本地冬天相对是暖冬。在某个月份会出现气候相对较暖、较稳定的情况，因此设备运行也较稳定。从以上分析，说明配电线路整体抗御自然灾害的能力还较低，设备的本质安全系数较低：

1.72配电线路故障年度统计

全年故障次数较高的配电线路，年故障10次及以上的配电线路统计，见表2。

从表2可看出，年故障10次及以上的线路共7条，跳闸总次数为101次，正好占到全年总跳闸202次的50。从上表分析可知，这几条线路的故障隐患一直得不到消除，只要发生设备系统、气候、外力破坏等因素的影响，线路就发生跳闸，特别是气候发生突变时．线路跳闸就特别严重，也相对较集中。如彭阳变124崾岘线10次故障全在1月份，石碑变117头营线在1月份故障共8次，因此，这几条线路在设备运行中，需多加强管理，加强消缺，适时进行改造等，进一步降低跳闸率：

1.73配电线路故障类别统计

配电线路故障类别分析统计情况见表3：

配电线路故障一般指按事故调查规程规定的配电线路事故及I、n类障碍。从上表看出，线路故障的主要原因是部分未改造线路设备老化严重，设备固有的隐患不易消除，因种种原因引发线路故障的，在气候发生突变时线路跳闸尤为严重。其次是配网l0kV 线路各类交跨距离不够引起线路故障的，因10kV线路面向用户端，线路通道远比输电网复杂，交跨各类高压线路、弱电线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物等较多，极易

引发线路故障的。另外，树障是造成线路故障的一个重要因素。还有因配电绝缘子打压困难，低值、零值绝缘子长期运行造成接地停运的；及部分线路因建设初期，未考虑线路档距过大，大风时易混线造成相间短路故障的情况。以上五种原因就占到了整个线路故障率的73.7。

1.74配电线路故障原因分析

1.74.1因线路设备自身缺陷故障(内因)

1.74.1.1线路设备老化严重，因种种原因发生故障的，气候突变时尤为严重

配电线路的一般情况是线径长，分支多，线路未改造，设备老化严重，因线路走廊的清障工作未作彻底，违章建筑，树害，山田建设造成导线对地距离不够，低值、零值绝缘子较多，避雷器坏的也较多，导线松弛，弧垂过大，导线混线等原因，都有可能引起线路故障，因此故障率居高不下。如上表2所列7条线路，全是投运时间较长、设备较陈旧线路。

典型的如西吉变117城郊线，全年各类故障共21次。该线路设备旧，负荷大，线径长，易发生故障。

1.74.1.2导线断线故障

导线断线故障：①原设计投运的少部分铝绞(LJ-)系列导线，运行时易断线的，已基本更换；②施工工艺不标准，导线与绝缘子的绑扎处、引流绑扎处扎线脱落，造成引流断或烧断导线故障的。如西吉变125平峰线变压器台架10kV引流断，搭接在电杆上，造成接地停运；③因各类交跨距离不够，放电烧断导线的。如海原变112贺堡线5月30日线路断线处理，原因是联通公司弱电线路穿越l0kV贺堡线时，交跨距离不够，导线搭接在弱电线路上，烧断导线。少送电量1000kW·h。

1.74.1.3配变台变故障

如跌落烧毁、配变烧毁、引流断等造成线路故障。

1.74.1.4变压器避雷器损坏(或未装设)。

造成线路接地停运或雷雨天引起雷电过电压故障。

1.74.1.5相间短路故障

线路档距过大，导线弧垂过大，大风时易混线，造成相间短路故障。部分线路因建设初期，未考虑线线路档距过大，大风时易混线，造成相间短路故障，且因导线间相互鞭击，易断线。典型的如西吉变125平峰线在跨越葫芦河处和甘岔支线处，有将近200m 的大跨越段，是造成混线短路跳闸的主要处。

1.74.1.6低值、零值绝缘子造成故障

因配电绝缘子打压困难，低值、零值绝缘子得不到及时更换，运行造成接地停运。春秋两检时都能发现绝缘子击穿现象。

1.74.1.7保护定值不准

配电线路根据负荷变动，应及时重新校核、调整保护定值的，这项工作开展不够。较典型的如西吉变124城内线，7月25日，西吉变当天检修完成恢复送电时，线路开关送不上，后经研究决定分送负荷，先送有开关的线路段，后送负荷小的分支，再送负荷大的分支，于晚上10时左右线路全部送上，带负荷运行正常，分析是保护定值偏小，后调整了保护定值。

1.74.1.8两起因变电所出线电缆头爆炸引起故障

主要是电缆头制作工艺问题。一是8月11日，南郊变114中河线跳闸，故障为变电所出口处电缆头爆炸，因下雨无法处理，延至16日处理完毕恢复送电，少送电量3000kw，h。二是南郊变118南郊线河川分支在穿越铁路处电缆头爆炸，引起线路故障。

1.74.2外力破坏造成线路故障(外因)

1.74.

2.1私自操作设备引发故障

村民私自操作台变跌落熔丝具；或在跌落熔丝具触头上私自缠绕铁丝代替熔丝。如，西吉变117城郊线万崖专变(井灌)，由于欠电费已停电，他们私自在高压跌落熔丝具C 相上缠绕铁丝供电，造成线路直接接地停运。

1.74.

2.2各类交跨距离不够引起线路故障

因l0kV线路面向用户端，线路通道远比输电网复杂，交跨各类高压线路、弱电线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物等较多，极易引发线路故障的，其中违章建筑造成线路故障的较突出。典型的如南郊变114中河线，因城郊拆迁、建设等造成线路多次跳闸。

1.74.

2.3偷盗线路设备，盗割导线等造成线路停运

每年配电线路都会发生偷盗线路设备、盗割导线的破坏；如城区局南郊变114中河线，盗割l0kV线路约110m，后此案由当地公安部门已侦破；海原变111贾倘线也发生了一起线路导线被盗割70m事故，造成线路停运。

1.74.

2.4车辆撞断电杆引起线路停运

市郊、城郊线路较突出。如南郊变118南郊线石油公司南门加油站发生2次车辆撞击电杆的事故。其中7月7日的一次撞断了电杆。南郊变117线西郊供电所门口终端杆被汽车撞击电杆造成事故的3次，其中有2次撞断了电杆。

1.74.

2.5树障

树障是引起线路跳闸的一个重要原因，尤其在大风大雨天的速断动作跳闸，重合成功的，有可能是树障造成线路瞬间短路跳闸的：清理树障的难度是难砍伐、难修剪、与树主矛盾大，随清随种。

1.74.

2.6电造成短路跳闸

有的线路用户窃电较严重，而用户窃电一般是用裸金属线直接搭接在运行的裸导线上，有可能造成相间短路故障跳闸。

1.74.

2.7向导线上扔铁丝，造成线路瞬间故障

如，南郊变118南郊线因小孩向导线上扔铁丝，一端接在导线上，一端搭接在横担上，造成线路接地停运。海原变112贺堡线运行人员巡视时发现有铁丝挂在导线上，如遇风吹会搭界在另一导线上造成相同短路故障。

1.74.3其它原因不明的故障

1.74.4设计、运行管理等环节上存在的问题

1)变电所和运行单位配合问题。只有跳闸重合不成的，变电所通知运行单位查线；如线路瞬时故障，重合成功的，变电所一般不通知查线，致使故障点一直存在，得不到消除。因此配电网运行多少存在拼设备的情况。

2)已改造或未改造的线路未装分段开关或装设的分段开关数量远远不够，线路一发生故障，直接跳变电所开关，跳闸率高，故障点也不容易查找。

3)因个别35kV变电所保护未投运，或l0kV开关拒动等，l0kV线路故障越级到35kV 线路保护动作的。

1.8常见故障及其原因

1.81季节性故障

1.81.1春季风大，一是容易造成10kV架空线路(非绝缘导线)之间短路放电或绝缘子闪烙将导线烧断；二是大风可将郊区种植蔬菜用的塑料大棚或垃圾场大片塑料刮起，搭到10kV线路或是电压等级更高的线路上，引起线路事故掉闸；三是易将临近线路的一些设立在建筑物楼顶的基础焊接不够牢固的大型广告牌刮倒，压断或倒压在线路上，造成变电站10kV开关过流保护动作，引发线路事故停电。

1.81.2夏季七、八月雨水集中，一是由于农网电杆杆基多为土埋，如有大量雨水冲刷和浸泡，易形成电杆倾斜或倒塌事故；二是大雨易引起导线与金具或其它金具之间短路放电.

1.81.3雷雨季节，雷电较多，线路易受雷击，造成绝缘闪络、断线或避雷器爆裂、变台被烧，引起线路故障。

一是绝缘子质量不过关或存在隐患运行。尤其是P-15kV针式绝缘子质量存在缺陷，在雷击时易引起10kV线路接地或相间短路。二是10kV线路防雷措施不足。线路所处区域空旷易招雷击，而10kV线路一般没有避雷线，线路直击雷或感应雷过电压就会在线

路设施薄弱之处寻找出路，造成损害。三是避雷器性能下降或失效。一些专变用户对避雷器的重要性认识不足，不愿配合供电部门进行规定的预试，使一些淘汰型号或耐压能力、泄流能力不合格的避雷器带病运行。四是地极不合格。接地装置年久失修，地下连接部位锈蚀，使接地电阻值达不到要求，泄流能力低，雷击电流不能快速流入大地，残压高。

1.81.4冬季气候寒冷、风力较大，易发生倒杆断线事故。当风力太大且雪天时，易发生绝缘闪络故障。

1.82外力破坏

1.8

2.1鸟害与放风筝或一些人为的向空中乱抛杂物落在导线上，造成10kV架空线路短路或接地，引起变电站10kV开关保护动作掉闸。

1.8

2.2由于夏季雨水多，树木生长的快，茂盛的树木与架空导线(非绝缘导线)之间安全距离不够，一遇刮风下雨极

易造成导线对树木放电或数枝断落后搭在线上，风雨较大时，甚至会发生整棵树倒在线路上，压迫或压断导线，引发线路事故。

1.8

2.3一些机动车辆违章驾驶，将10kV配电线路电杆碰撞倾斜或撞断，引起线路故障。

1.8

2.4市区新建楼房或拆迁时，施工单位挖掘机司机，不注意电缆标志挖断主线或分支线电缆，造成线路故障。

1.8

2.5在郊区、农村的线路附近开山放炮，在杆塔周围挖沙取土，引起断线、倒杆事故。

1.8

2.6不法分子盗窃破坏电力设施，引起接地短路故障。

1.83线路施工质量与技术方面存在问题

1.83.1一些运行中的杆塔基础不够夯实，应装设的拉线电杆没有拉线或是拉线松弛不起作用，受外界影响后导致杆基下沉、土壤松软(经雨水冲刷或浸泡)，最终电杆倾斜很容易引起线路故障。

1.83.2线路施工中存在有引线、线夹、刀闸连接处不够牢固，运行一段时间后，将会烧损引发线路故障。

1.83.310kV配电台区避雷器、高压跌落式保险质量较低或运行时间较长未能及时进行校验或更换，易被击穿后形成线路停电事故。

1.83.410kV配电线路中加装的带有保护性能的柱上油开关存在保护调试与实际负荷不符，造成油开关保护误动，或是柱上油开关保护整定值与变电站出线开关定值没有级差造成同时或越级跳闸。

1.84运行维护经验不足，巡视检查不能到位

2.4.1员工业务技术水平不足，运行经验不够丰富，在日常的巡视和维护当中抓不住主要环节，查不出线路缺陷和事故隐患。

2.4.2由于运行中的配电线路存在有高压引线、线夹、刀闸的连接处不牢，受外界环境影响(风、雨、雷、雪及氧化等)后，易发热、发红，如不能及时发现处理，最终烧损或烧断引发线路故障。

1.85设备陈旧、使用年限长