降低变电所越级跳闸次数讲解
浅析减少10kV配电线路跳闸次数的方法
无时限
（ 或柱 上开 关 ）跳开 的 同时 ，线路
熔 断 时 间 过 长 ，从 而 引 起 越 级 跳 闸 柱 上 开 关 定 柱 上 开 关 的 定值 由 检 修 人 员 随 意设
雷 雨 季节 时配 电线 路 故 障跳 闸特 别 多 ，无 论 是 白天 黑 夜 ，检 修人 员 都 必须 迅 速赶 到 现场 进行 检 查 处 理 。如 果 因支线 故 障 引 起 线 路 跳 闸 ，还 要 全 线 巡 视 ，逐 一 排 查 ，从 而 增加 了运 行维 护 工作 量 ，降低 了工 作 效率 。
４ ３ ．９
ｌ６ ０
ｌｌ １
９．８ ２ ９
９．７ ７ ３
现 在 变 电 站 里 以 往 老 式 的 多 油 开 关
６
一
已绝 大 多 数 更 换 为 性 能 优 良 的 真 空 次 设 备 老 化 关 开 次 要 原 因 重 合 闸 成 功 率 大 大 提 高 ，重
，
５
其 他
表 １ 。
表 １ 导 致分 支线 路 跳 闸 的原 因
序 号 影 响 因素 频 数 频 率 （ ） 累计 频 数 累 计 频 率 （ ） ％ ％
４ 值 选 择 不 当 值 整 定错 误 。 当 发 生 短 路 故 障 时 保 主要 原 因 护 越 级 到 变 电 所 ， 使 熬 条 线 路 跳
中国电力教 育
２１ ０ ０年 管理论 丛 与技 术研 究专刊
《防越级跳闸》课件
目录
• 防越级跳闸概述 • 防越级跳闸的原理与技术 • 防越级跳闸的应用场景与案例 • 防越级跳闸的未来发展与展望 • 结论
01
防越级跳闸概述
定义与特点
定义
防越级跳闸是一种防止因故障电流或 故障电压而导致的上级断路器误动作 的继电保护技术。
特点
具有快速性、选择性、可靠性和灵敏 度高等特点，能够在电力系统发生故 障时迅速切断故障线路，减小停电范 围，保障电力系统的稳定运行。
防越级跳闸的技术
电流识别技术
通信技术
通过电流传感器实时监测系统中的电 流状态，并识别故障电流的来源和方 向。
实现各级开关之间的信息交互和指令 传输，确保选择性跳闸的准确执行。
智能控制技术
基于预设的控制逻辑和算法，对监测 到的电流数据进行快速处理和分析， 判断是否发生故障以及故障的类型。
防越级跳闸的优缺点
优点
能够快速隔离故障区域，防止故 障扩大，减少停电范围和损失； 提高供电系统的稳定性和可靠性 。
缺点
技术复杂，实施难度较大，需要 投入较高的研发和设备成本；可 能存在误判和误跳闸的风险，影 响正常供电。
03
防越级跳闸的应用场 景与案例
防越级跳闸的应用场景
电力系统
在电力系统中，防越级跳闸主要用于防止因设备故障或误操作导 致的越级跳闸，保障电网的稳定运行。
防越级跳闸的重要性
保障电力系统安全
防越级跳闸能够有效地防止因故 障电流或故障电压导致的上级断 路器误动作，从而保障电力系统
的安全稳定运行。
提高供电可靠性
通过快速切断故障线路，减小停电 范围，提高供电的可靠性，减少因 故障导致的生产和生活影响。
降低经济损失
中央变电所继电保护越级跳闸原因探析及防治措施
＝
（） １至井下 中央变电所 ６ Ｖ母 线系统 的电抗 、 ｋ 电阻 、 和阻 抗（ 因按最大三相短路 电流计算 ， 系统 的 电抗 和阻抗都 按 故 最小值计算 ）
最 小 电抗 ： 央 ＝０２勰 中 ．６ 电 阻 ： 中 ＝００３￣ Ｒ ．９ ｆ
×Ｚ 央 ＝１ ７ ２ ５ ０ ．７ 中， ．３ Ｘ４ ０ ×０ ２ ８
ｚ央 ￣ 中， ／ ， ＝ 中
＋ 中 ／ ． ２ ＋ ． ３＝ ． ８￣ Ｒ 央 ＝￣０２ ２ ００ ２ ０２ ｆ ６ ９ ７
（） ２ 中央变 电所 至四采 ２ ＃变电所 电缆 的电抗 、 电阻。
中 央 变 电 所 至 四 采 ２＃ 变 电 所 Ⅱ 回 进 线 电 缆 ： （ ８ｒ ２ Ｌ＝２ｒ） ３ １５ ｍ ， Ｘ ｎ ｋｎ
６ ￣ ＝高 压 柜 内的 控 制 电源 变 压 器 ， 变 压 器一 次 电 压 ３８Ｉ １｝ 该 （ｋ 直接取 自中央变 电所 ６Ｖ母 线 ， ６Ｖ） ｋ 二次 电压 （２ Ｖ 用作 １７ ） 所内高压柜操作 、 控制及 柜内照明 电源 。运 行 中如果 中央变 电所 ６Ｖ馈出线 某点发生 短路故 障时 系统 中将 流过很 大 的 ｋ 短路电流， 造成系统电压 下降。对 中央变 电所来说其控 制 电 源变压器二次 电压也一定下降 ， 当短路 电流 引起的控制 变压
２ 数据计算 ２ １ 四采 ２ ． ＃变电所 ６Ｖ母线短路 电流 计算（ ｋ 最大值）
过流动作一次 电流值 ： × ０／＝ ４Ａ １ ３ ５ ８０ ４ ０ 速断动作一次电流值 ： ×３ ／＝ ５０ ７ ０ ５ ４０Ａ ５ ０ （） ２ 根据 １０Ｖ变 电所 ６３＃高 压柜 （ １ｋ ０ 下井 Ⅳ段 ） 流继 过 电器动作 ： 感器 变 比：０／ ， 互 ５０５ 过流 定 值 ：５ １ ５ ， １Ａ、 ．ｓ 速断 定 值 ：０ 得出： ８Ａ， 过流动作一次 电流值 ： × ０／＝１ ０ １ ５ ５ ５Ａ ５ ０ ０
如何降低10kV线路跳闸率
如何降低10kV线路跳闸率摘要：10kV线路越级跳闸事故的准确辨识，对于减小事故范围、降低停电损失具有重要意义，然而造成线路越级跳闸事故的异常原因既可能涉及一次设备，也可能涉及二次设备，排查的范围和难度较大。
为了克服这一难题，提出了一种线路越级跳闸事故辨识方法。
首先，基于线路保护基本原理，诊断出造成越级跳闸异常的关键环节，并对控制断路器跳闸的各个关键环节逐一分析，提炼了多种可能的异常原因。
然后，为了提高现场排查效率，有效定位异常原因，提出了事故发生后整体的辨识流程和方法。
关键词：10kV配电线路，跳闸率引言目前，10kV配电网经过改造，供电可靠性得到了空前提高，但实际运行中仍有一些线路存在高跳闸现象。
为进一步提高配电网基层基础管理水平，消除影响配电网安全运行的薄弱环节，解决配电线路高跳闸的突出问题，需要采取有效措施对配电网线路高跳闸进行防范[1]110kV线路保护基本原理10kV线路通常配置过电流保护和零序保护，具体继电保护示意如图1所示。
电流互感器用于测量线路三相电流，并通过采集回路将电流数值传递给继电保护装置。
当线路正常运行时，测得的电流值不超过整定值，保护不启动，接点S处于断开位置，断路器不动作。
当线路发生故障时，若测得的电流值超过整定值，则保护启动，接点S闭合，控制回路接通，分闸线圈TQ两端带电，分闸电磁铁动作使得合闸保持掣子脱开，通过一系列机械传导运行，断路器跳闸，隔离故障。
当电流互感器、采集回路、继电保护装置、控制回路、断路器机械操动部分出现异常时，可能会造成本段断路器拒动，或者当整定值设置不当时可能造成上级断路器误动，进而出现越级跳闸事故。
其中：整定值设置都遵循一定的规范和标准，较少出现问题；而其他环出现异常的情况时有发生，需要进行具体分析.2越级跳闸事故原因分析2.1继电保护装置继电保护装置主要分为电磁型和微机型。
对于电磁型继电器，造成拒动的原因可能是继电器机械卡涩或卡死、触点接触不良以及回路断线等。
变电站越级跳闸的原因分析及防范措施
变电站越级跳闸的原因分析及防范措施摘要：变电站10kV线路越级跳闸一般是由于10kV馈线在发生故障时未能及时跳开馈线开关切除故障,导致主变变低开关跳闸。
本文主要以10kV系统越级跳闸故障为例，首先介绍了越级跳闸表现方式，然后分析了变电站越级跳闸的原因，最后提出了相应的防范措施。
旨在减少线路故障和设备故障的可能性，避免人为因素造成的系统越级跳闸，提高供电的可靠性。
关键词：变电站；越级跳闸；原因；防范引言随着对供电可靠性要求的提高,10kV系统越级跳闸问题日益突出,其中95%以上越级跳闸为10kV线路越级跳闸引发,本文仅对10kV线路越级跳闸进行分析。
为减少此类事件的发生,应针对不正确动作原因进行全面分析,寻找相应的对策。
1越级跳闸概述越级跳闸主要是指在系统发生故障的时候，本应由保护整定优先跳闸的断路器隔断故障，可是却被其他断路器切除了故障。
简而言之，本应该负责阻断故障的断路器没有发挥作用，却被其他断路器以“越级”的形式阻断，这种跳闸就称之为越级跳闸。
随着电力技术的不断发展，开关的种类也在不断增多，变电站应用这些开关时，由于不同开关的保护方式不同，就会因此互相抵触，从而出现越级跳闸的现象。
不同开关之间互相“排斥”，就会造成上级开关跳闸，而本机开关却没有动作，这样的越级跳闸不仅导致故障范围扩大，还会影响人们的正常生活，甚至造成很大的经济损失。
210kV线路基本情况与越级跳闸表现方式10kV线路一般分为三种形式，电缆、架空和前二者的混合形式。
就目前变电站10kV线路越级跳闸形式来看，线路故障越级跳闸会对分支线路造成较大的损害；由于母线越级跳闸，则会影响变电站整体正常运行；主变压器故障越级会造成上级跳闸；二级越级跳闸是最殊的情况。
在10kV线路中发生越级跳闸现象，主要表现在以下方面：①报警铃声响起；②开关出现了跳闸现象，或者信号突然显示“保护”；③跳闸母线的电压和其所接的回路负荷都显示零，随之而来的就是故障录波器会由于越级跳闸而启动。
简述变电站继电保护越级跳闸原因探析及防治措施
简述变电站继电保护越级跳闸原因探析及防治措施摘要：从目前的情况来看，供电形式是多采用多级供电，电缆的数量和种类比较多，当电路中发生故障现象的时候，电流的负荷会集中在线路的末端，而电路的末端往往会集中大量的供电设备，如果在这样的过程中出现了大规模的越级跳闸现象，那么势必会引起大范围的停电现象，而且在对事故的排除和处理方面都面临着很大的难度，二次事故的发生概率非常高，所以，对变电站继电保护越级跳闸问题解决方案的研究是非常必要的。
关键词：变电站；继电保护；越级跳闸；原因；防治措施一、越级跳闸的原因1线路复杂引起的越级跳闸目前，分级供电是一种非常常见的供电方式，在分级供电过程中，电缆相对较短，因此，线路有两端的电流差异也是比较低的，在某些情况下，线路末端电流值会明显大于首端的电流值，这就说明了速断保护的范围已经被缩短，严重时可以达到零，有些线路的长度是比较长的，那么在电路运行的过程中，线路末端的电流值会非常大，电缆的截面也会相应地增多。
如果一旦发生了线路的短路现象，那么配合的难度就会骤然间增大，很容易引发越级跳闸现象。
2开关配置问题分析在当前的科学技术背景下，开关的种类开始变得多种多样，不同类型的开关有着不同的保护办法-。
一般而言，开关之间很容易产生排斥的情况，在同一电路之中采用不同类型的开关就非常容易引起跳闸现象，进而对供电线路造成影响。
3高爆开关保护器检测水平偏低在很多企业中，管理者仅关注生产效率而对供电系统的保护监测系统关注度较低，在一些大型的企业中，供电系统的规模非常庞大，结构复杂繁琐，在整个线路中，高爆开关保护器在其中有着一定的应用，但是受到了外界环境和供电距离的影响，在运行的过程中非常容易产生跳闸的现象。
在电路运行的过程中，微机综合保护性也会出现问题，供电系统中的保护器会根据电路的情况来采取相应的保护措施，如果电路中出现了非常严重的故障现象，那么整个电路就会出现瘫痪，从而为的开采工作带来极大的负面影响。
变电站越级跳闸原因及解决措施
荡 ，从而产生弧光过电压 。此外 ，还存在多种产生过电压 的情况 ，这些 情况均有可能造成越级跳 闸。 ６ ． 出线 ｃ Ｔ容 量不够引起
二． 变 电 站越 级跳 闸故 障原 因分 析
变电站越级跳 闸原因及解决措施
吕振 国
陈鑫 鑫 临邑 ２ ５ １ ５ ０ ０
德 州 临 邑县 供 电公 司 山东
【 摘 要】 在 电力 系统 中， 一旦发生越级跳 闸事故必定会造成事故扩大 、 设备损 坏等严 重后 果，因此 必须对越级跳 闸引起 重视 ， 确保在任何情况下， 不发 生变电站越级跳 闸故 障。变电站越级跳 闸故 障形成的原 因有很 多，本文将展示部分原 因以及其解决措施。
级 断路器越级跳闸。上级保护安装处流过 的故障 电流是由于点线路故
障引起 的，只是故障时间不 同。这时变电站 的信号反映一般是第一条跳 闸断路器 的保护信号都是正常表示 ，后备保护 的信号不能完全反 映故障
的性质 ，这种状况变电站的值班人员也不容易发现 。
２ ． 二 次 接 线 图物 不 符
４ ． 继 电保 护 引起
４ ． 在母线电压互感 器二次侧 的三角开 口处应加装消谐装置 ；加强维 护 ，将跳闸电压不合格的开关调整到合格范围内 ； 定期对运行设备清扫
检查到位 ，不 留死角。
（ １ 保装置整定值配合不当 线路的过流保护时间与进线的过流时间有一个阶梯 ， 但这一时 间偏 短，不能满足前一级保 护动作时间可能发生负偏差和后一级保护动作时
线， 发现其接线与图纸不符 ，结合实际二次接线情况 ， 判 断整流硅桥发
如何避免断路器“越级跳闸”
如何避免断路器“越级跳闸”我们数据中心一机房发生整列一路供电中断，PDU上级的分路交流开关没跳闸，列头柜总开关K1跳闸了（下文统一用K1表示）。
检查线路无故障后，K1合闸，恢复正常。
四天后，该现象再次发生。
这是怎么回事呢？哦，这种现象叫断路器的“越级跳闸”。
你有没有检查过K1是否存在故障、核对K1上下级的整定值？初步判断是K1本身发生了故障，准备更换K1，但断路器的整定值我一直没太明白，给我讲讲呗！那就从基础知识说吧！←断路器作用：切断和接通负荷电路，以及在短路电流对导体及其连接件造成危害前，切断故障线路。
简单来说：是用来通电、断电的装置，并能切断故障。
列头柜断路器常见操作位置：合闸位置、分闸位置、TEST位置Tips：如果故障时操作机构停留在TEST位置，如需合闸，须先调到分闸位置进行复位后才能进行合闸。
简单来说：Icu是断路器能作出保护动作前所承受的最大故障电流。
额定短路极限分断能力Icu和额定运行短路极限分断能力Ics（目前很多断路器能做到Icu=Ics）它们所代表的意义：假如某断路器的短路极限分断能力Icu=36KA，那么当线路中发生小于等于36KA的故障电流，断路器可以安全切断电路，如果当线路中发生大于36KA的故障电流，断路器的触头熔接、甚至发生爆炸等事故，这样断路器就已经失去了应有的作用，且不能再使用。
三段保护、整定、级间保护三段保护→简单来说：L保护、S保护、I保护。
·过载长延时保护L：过负荷故障保护,反时限特性（后文拓展介绍），可设置电流值、延时时间值。
·短路短延时保护S：短路故障保护,须配合上下级设置整定值，可设置电流值、延时时间值。
·短路瞬时保护I：短路故障主保护，瞬时动作，可设置电流值。
整定简单来说就是对L保护、S保护、I保护设定的电流值、延时时间。
整定的目的：断路器从故障电流产生（故障点）到被分断这一段时间内电流所产生的热效应会加载在上游的各级断路器上，而断路器保护的正常逻辑是最近一个断路器能量达到分断临界点时，上级断路器能量尚处于一个可以接受的范围。
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降
低
变
电
所
越
级
跳
闸
次
数
铁运公司电务段电力工区QC小组
一、小组概况
活动计划表
二、选题理由
三、现状调查和目标值的确定
工区管辖范围内包括3个变电所，分别担负着集配站、机务段、机车轮修库生产及办公用电，随着用电负荷的逐步增多及设备的不断调整，近年来，变电所多次发生越级跳闸的情况，对生产办公均造成了较大影响，为此小组针对2011年3个变电所越级跳闸情况进行了统计，并作出了调查表：
变电所2011年越级跳闸总统计表
根据越级跳闸总调查表做出折线图
月平均越级跳闸次数=（2*5+4*3+5*2+7+9）/12=4（次）由计算值作出柱状图进行比较：
四、原因分析
小组成员运用头脑风暴法，得出众多因素：
五、确定主因
小组成员对十一条末端因素进行逐条验证：
原因一：分路开关不带漏电保护：经统计调查，只有综合楼分路
开关带漏电保护，但由于变电所负荷断路器均不带漏电保护，所以不会造成变电所越级跳闸
结论：通过调查可以得出：变电所负荷断路器均不带漏电保护，分路开关有无漏电保护，均不会造成变电所越级跳闸，不是主要原因。
原因二：维护不到位：针对断路器虚接情况进行调查并作出调查表：
项目检查数量合格数合格率
断路器连接状况280 280 100% 日期：4.25 制表人：卫爱芳结论：断路器连接可靠，无松动现象，合格率百分之百，非要因。
原因三：脱扣器扣片磨损：针对三个变电所四台空气进线断路器分别进行查证，三号变电所604回路进线断路器DW10—1600脱扣器磨损较大，针对此断路器跳闸情况及处理做出了调查表：
设备名称年越级跳闸次数重合闸成功次数重合闸成功率604进线断路器 4 4 100%
脱扣器示意图
结论：通过以上论证可以确定，此断路器跳闸后,马上再合闸送电,一切又正常,过一段时间,又重复出现跳闸.原因在于随着自动开关使用年限的增加,脱扣器扣片逐渐磨损，当扣片的2mm 接触平面磨成圆角后,半轴与扣片的接触面积减小,在正常负荷电流下,脱扣器处在脱扣临界状态,一但分路负荷电流略有增加或出现尖峰电流时,平衡状态被打破,脱扣器脱扣,
自动开关跳闸，因此脱扣器扣片磨损是主要原因
原因四：设备老化：在春季大检修期间，分别对3个变电所断路器拆开进行了细致的检查，检查结果做出了饼分图：
结论：由饼分图可知，
设备老化数量只占到8%，92%的断路器分断能力可靠、保护装置正常，触点无松动、烧蚀、灭弧装置齐全，能够有效的进行通断
及保护，因此设备老化不是主要原因。
原因五：保护定值不匹配：针对管内各级断路器保护参数进行了详细统计，同时整理出不匹配项，对越级跳闸情况也做了登记，做出了调查表：
附：铁运公司供电系统图.doc
结论：由以上调查表可以得出，下级断路器载流能力大于上级断路器载流能力，致使线路发生短路或过载时，本级断路器拒动，从而造成上级断路器越级跳闸，是主要原因。
原因六：三相负载严重不平衡：使用钳形电流表对所有负荷进行三相电流检测，各断路器三相输出电流基本一致，最大差异在4%以下，属正常范围，可以证明三相负载平衡，
结论：三相负载严重不平衡不是主要原因。
原因七：雷电过电压：管内各级高压线路及变电所均采用了可靠的防雷保护，而且每年春秋两季均对防雷元件进行试验，确保雷电发生时元件能正常工作，提高电网供电的可靠性。
结论：雷电过电压不是主要原因。
原因八：误操作：小组成员对三个变电所一年内操作记录及事故
隐患本进行了查验，无一例误操作记录。
结论：误操作不是主要原因。
原因九：控制电源熔断器熔断：调查一年内越级跳闸的故障记录，无一例是由控制电源熔断器熔断引起的，且在春秋两季检修中，均对各高压柜所有熔断器进行了检查及更换，保证无损坏。
结论：控制电源熔断器熔断不是主要原因。
原因十：多条分支线路同时故障：电力线路在自然灾害，人为因素及设备缺陷都会造成事故发生。
特别是恶劣天气（如风、雷、电等）有可能造成多条线路同时或相继故障。
如果同一变电所的两条以上的线路相继故障，很容易造成上一级断路器跳闸，但此因素发生几率极小，且为不可控因素。
结论：多条分支线路同时故障不是主要原因。
原因十一：设备保护特性不匹配：一个变电所中使用的开关类型繁杂、不统一，特针对此现象作出调查表：
结论：由调查表看出：分路开关使用熔断器控制，保护特性不如断路器速动性高，当被保护电路的短路电流大于熔断器的极限短路电
流时，可能使熔断器损坏或由于电弧不能熄灭而引起相间短路，造成上级断路器动作，所以保护特性不匹配是主要原因。
经论证，造成变电所越级跳闸的主要原因即：
1. 脱扣器扣片磨损
2. 保护定值不匹配
3. 设备保护特性不匹配
六、制定对策表
根据研究、调查、讨论制定了对策表，对策表如下：
制表：卫爱芳时间：2012-5-18
七、现场实施
【实施一】5月23日至5月31日小组对各楼宇照明、动力负荷功率及个数分别进行了统计，并利用Excel表格对3个变电所37处负荷进行整理、计算，得出了分路负荷电流值；
附：变电所负荷统计计算表.xls
【实施二】6月1日至6月10日分组将变电所低压断路器及各式熔断器统一更换为施耐德NSX塑料断路器，依据负荷统计计算表，调整电流值，保证保护定值及特性匹配，达到瞬动电流时200ms之内动作；
改进前断路器及熔断器
改进后施耐德断路器
【实施三】制定断路器维护制度
1.投入使用前，应将内外油脂及粉尘擦拭干净，并将各紧固螺丝拧紧；
2.对调整好的整定值、间距和调节螺丝不得任意变动和改动；
3.定期清扫、定期加油、定期检查情况；
4.春秋两季检修要在不带电情况下合、分闸数次，试验跳闸按钮数次，确保动作确实可靠，扫除灭弧室的烟尘和金属颗粒，保持触头表面清洁，当触头磨损达到其厚度的1/3时，应予以更换。
【实施五】6月9日办理工作票，停605高压断路器，对605低压进线柜DW10空气断路器进行彻底拆除，重新制作电缆头，提高电缆位置，由负荷刀闸直接控制
【实施六】6月10日办理工作票，停604高压断路器，对604低压进线柜DW10空气断路器进行彻底拆除，重新制作电缆头，提高电缆位置，由箱变总断路器及负荷刀闸直接控制
实施前实施后
箱变断路器
八、效果检查
2012年越级跳闸调查表
月份
1
2 3 4 5 6 7 8 越级跳闸 次数
5 5
5
6
3
结论：同活动前越级跳闸次数相比较，效果稳定，值得肯定。
依据调查表做出折线图：
由以上折线图可以看出：六月份活动后完全达到了目标值，并且效果持续、稳定。
九、效益分析
（一）经济效益
1.活动前变电所越级跳闸次数为4次
活动后越级跳闸次数为零，以1次越级跳闸减少100吨运量来计算，保守公里数100公里，运费单价0.4元
年挽回经济损失：0.4*100*100*4*12=192000（元）
2.活动资金
3.此项活动年节省总费用：活动前经济损失-活动资金，即：
192000-79000=113000（元）
（二）社会效益
十、巩固措施及下一步打算
巩固措施
1.继续对越级跳闸情况进行跟踪、整理、统计，查证效果的延续性；
2.将活动使用的各项材料型号、品牌、类别做一下备案，避免再次出现断路器杂乱、保护特性不匹配的状况；
3.禁止任何职工未经上级领导批准，擅自更改断路器保护定值。
回顾及下一步打算
通过此次活动，我们小组充分运用QC的理论和方法，解决了变电所越级跳闸频发的状况，取得了良好的经济效益和社会效益，小组成员水平进一步提升。
以后的工作中，我们要不断改进方式方法，同时小组打算将“降低直埋电缆故障率”作为下一步活动的内容。