10kV配电线路常见故障类型及处理措施

10kV配电线路常见故障类型及处理措施

曹志鹏

广东电网有限责任公司河源东源供电局 广东河源 517000

摘要：10kV配电线路发生的常见故障类型主要有接地故障、短路故障、断路故障。主要原因多为自然灾害、外力破坏、设备故障、用户影响等等。当故障发生时，我们应该去快速查找故障，实现快速复电，减少停电时间。从故障发生的原因入手，根据现场实际情况，对故障常见原因进行预防，改善线路设备运行状况，对提高供电可靠性、减少线路故障意义重大。

关键词：10kV配电线路；故障类型；故障原因；故障查找；预防措施

前言

10kV配电线路多处于郊区乡镇宽阔偏僻的地区，大部分线路为裸导线，受天气环境的影响较大，线路跳闸停电也时有发生，供电可靠性不高。随着现在用电负荷的大量提高，原有的设备不一定满足现在的用电需求，可能存在过负荷、过电流状况，导致设备加速老化，有发生故障的风险。因此，对现有10kV线路常见故障类型进行分析，找出解决方案，减少跳闸停电，提高供电可靠性，意义重大。

一、10kV配电线路的故障类型分析

（一）接地故障

接地故障是指线路导体对地绝缘性能丧失，该相电流直接接入大地，在某一相接地后，会导致三相平衡受到破坏，故障相的电压降低，非故障相的电压升高，很容易引起非故障相线路过电压，导致线路设备问题。

接地故障可分为瞬时接地和永久性接地两种。瞬时接地时，导线与大地的连接并不稳定，时断时续，永久接地则不然，接地情况较为固定。常见的接地故障发生情况为：1.线路上有飘挂物或者高杆植物碰线导致接地。2.绝缘子、避雷器、熔断器被击穿丧失绝缘性能，导致接地。3.导线断线落下地面或者引线接触不牢固导致接地。

接地故障发生时，由于每条线路都有接地信号告警，较难判断故障范围。对于变电站10kV馈线来说，需要对不同10kV线路一一断开，当某条线路断开站内开关，接地信号消失时，则可确认接地故障位于该条线路，因此缩短排查范围。调度手切线路时，会与供电所沟通手切顺序，以快速发现接地线路。手动断开线路的优先顺序分别为专线线路、故障多发线路，最后为其他跳闸较少的线路。对于10kV线路，无法直接判断故障发生地点，有时需要借助电力仪表仪器用以确定故障发生的区段，利用分段排除法缩小故障范围。

（二）短路故障

短路故障是指相与相之间不通过负荷直接接触，此时的故障点阻抗较小，致使电流瞬间增大，造成过电流。短路故障可分为两相短路和三相短路。常见的短路情况多为：1.线路上有飘挂物或者高杆植物碰线导致相间连通短路。2.线路设备老化或者雷击被击穿导致短路。

短路时由于会产生过电流，通过自动化开关的四性，就能缩短停电范围，尽快切除故障，确定故障区段，从而迅速消除缺陷。

（三）断路故障

断线故障则是指线路连接中断，包括出线断线或者接触不良等情况。断线故障发生的情况多为：1、外力破坏，遇到有雷雨时的雷击断线、大风刮倒撕裂、树木外力砸断、施工作业碰撞等等。2、设备接触不良，线路驳接处接触不良、设备连接处不牢固等等。

对于以上三种常见故障类型，并非只是单纯发生一种情况，可能同时存在多种故障。在线路设备接地的同时，可能也伴随着断路、短路故障。因此应对具体情况具体分析。

二、10kV线路故障原因

（一）自然灾害

在10kV配电线路中，天气、环境等自然因素对线路的影响较大。自然灾害包括雷雨天气、台风影响、洪涝灾害、冰雪覆盖等等。以广东地区为例，由于地处南方靠海区域，基本每年都有台风靠近，每年的雷雨天气也持续较久，冬天时也偶尔会出现冰雪覆盖线路的情形。对于可能出现此类自然灾害的线路设备，在设计时就应考虑到相应的风险，做出防范措施。

（二）外力破坏

外力破坏比较常见的主要有以下几种:1.树木外力砸断。线行附近的树木离线较近，在出现大风时可能导致树木碰线。在附近的人员对树木进行砍伐时，未注意线路与树木的距离。或者在砍倒树木时，未将其拉向与导线相反的方向。

2.施工作业碰撞。部分人员在线路附近施工作业时，未注意保持与带电体的安全距离或误操作导致施工器具与线路进行碰撞导致跳闸。3.车辆碰撞。部分线路位于道路旁边，由于车祸或驾驶员的违规操作导致电线杆被撞倒、电线被拉断，从而导致跳闸。

（三）设备自身原因

配电设备从设计、选材、施工到运行工分为四个阶段，每一个阶段出现问题都可能导致设备故障。设备选用时，设备额定电流与线路电流大小不符。选用厂家型号时，厂家设备质量不过关。施工时，由于人工疏忽造成线路设施安装质量的不合格。运行维护时，由于线行所在环境恶劣、线路过载加速老化。这四种情况都会导致设备故障的发生。因此 ，设备管理应从这个四个流程严格把关，物资运输单位、项目管理单位、施工单位、运行单位都需要从自己负责的层面做好把控。

（四）用户设备影响

专变用户与我们的10kV线路间没有安装带零序保护的分界开关，导致用户故障未能及时隔离，引起我们的10kV线路跳闸。故障发生后，应对专变用户发放用户隐患整改通知书，并要求限期整改，进行验收合格后再送电。在针对用户问题时，应对以下问题进行排查。1.并网验收方面，对设计、规范、标准是否合理等进行逐项排除。2.设备运行方面，针对现场变压器是否过载运行、设备是否残旧老化、防雷能力是否完好、树障是否及时清理等进行逐项排除。3.预试定检方面，针对是否周期性开展检测，是否全面性开展检测，缺陷整改是否到位等进行逐项排除。

三、10kV线路故障查找

当10kV线路发生故障时，如何快速的进行故障隔离，确定故障范围，从而精确到故障点，实现快速复电，对我们来说至关重要。

（一）利用自动化开关定位故障范围

以比较常用的电压时间与主站协同型为例，动作过程如下：

1.当主干线发生故障后，变电站开关第一次跳闸，所有分段开关失压后分闸。

2.变电站开关经5s延时后重合闸，第1台分段开关得电后，延时42s（至少>15s，躲过变电站开关重合闸充电时间）合闸，其余分段开关得电后，延时7s合闸。

3.合于故障，变电站开关第2次跳闸。所有分段开关失压分闸。FS2开关判断得电后5s内失电，闭锁合闸，同时故障点后FS3开关检测到残压闭锁合闸，主站根据闭锁合闸信号将故障定位至FS2和FS3之间。

4.变电站开关经5s延时后第2次重合闸，第1台分段开关得电后，延时42s合闸，主站自愈程序在设定的时间后控合联络开关，恢复非故障段送电。

（二）利用雷电系统定位故障范围

雷雨天气时，容易发生雷电过电流导致避雷器等设备被击穿，利用雷电系统可确认大致落雷点范围，加快查找故障。根据故障时间段，查找系统在故障时间前的主放电落雷点的大概范围，优先去现场排查。

（三）利用机巡提高巡视效率

雷雨查找故障时，对于跨山或者地形较为复杂的线路区域，可采取无人机故障巡视，降低巡视难度，更快的找到故障点。

四、10kV线路故障预防措施

针对以上常见故障类型及原因，如何去减少配电线路故障跳闸率，就是我们工作的重中之重。对于不同环境下的线路设备，我们应该评估设备在运行过程中可能遇到的各种风险，来提前对设备进行规划设计，从设计上尽量消除隐患，保证设备的安全运行。

（一）防自然灾害措施

对于雷雨多发区域，应做好防雷措施。在地形较高的杆塔装设线路避雷器、更换防雷绝缘子，改造台区接地电阻，提高线路设备的防雷水平。对于台风区域防风防汛，应对杆塔进行加固，在电杆附近加筑水泥墩，加装拉线等的。对于地势较低的区域，为了防止洪涝灾害，应将其迁移至地势较高处。对于有可能被冰雪覆盖的线路，应加强线路融冰措施。

（二）防外力破坏措施

对于公路旁的杆塔需进行加固保护及安装防撞标志，提醒人员远离电力设施，保护自身和设备的安全。对于某些靠近施工区域的设备，应与附近施工人员加强沟通，对电力设施的保护进行宣传，同时告知他们破坏电力设施的危害性和后果。在线路砍剪树木时，应严格按照安规，设法用绳索将其拉向与导线相反的方向，避免其倒向线路。

（三）保证设备质量

在规划设计时，严格按照国家与行业标准，选取有生产资质的厂家，选用符合标准的、符合设计的、出厂合格的设备。在日常配电运维工作中，加强线路巡视，加强设备状态评价，及时发现设备隐患，对残旧线路和设备进行更新与改造。线路使用数年后，配电网最初的设计，可能与实际使用的需求不符合。应当根据现有状况，针对事故频发地段对线路进行更新与改造，以满足用电的安全与运行需要。

（四）消除用户设备影响

在用户线路的分界点安装带零序的断路器，在发生故障时，能自动分闸隔离故障，避免影响到居民用户。未安装分界开关的用户，应督促他们加强设备运维，保证设备质量，做好线行清障。

结束语

对于10kV配电线路，我们首先要了解它的常见故障类型，大多由什么原因导致。当故障发生时，利用自动化开关等工具快速判断故障范围，开展故障巡视，隔离故障，消除缺陷，对线路进行快速复电，尽快恢复客户用电。这是在故障发生后的措施，那我们平时对线路的运维更为重要，是我们对跳闸事件发生前的预防。更重要的是从故障原因入手，减少自然灾害、外力破坏的影响，更换残旧设备等等，这样才能减少故障发生，提高供电可靠性。

参考文献：

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