10kV-配电线路故障率的分析及防范措施

1、10kv 配电线路故障率的分析及防范措施以沿海地区10kv 配电线路为例摘要：本文以沿海地区 10kv配电线路常见运行事故为例，主要分析了沿海盐雾密集、台风频发、空气潮湿、污闪严重、线路容量压力大和外力破坏等影响线路故障率的因素， 提出了一些提高配电线路运行可靠性的措施与对策，希望对加强该地区的 10kv配电网的运行管理与维护有一定的参考意义。关键字： 10kv配电线路；线路故障率；防范措施前言据相关调查数据显示， 10kv配电线路的故障率约占全电网故障率的 70，而就当前沿海地区的 10kv配电线路而言，设备的总体运行质量和供电可靠性均不够高。其主要原因是 10kv配电线路传送范围广、 线路

2、情况复杂， 容易受外部因素的影响，再加上沿海地区台风天气多、雨季期长、空气潮湿、盐雾密集的自然环境以及该地区工业发达线路负荷大且配电线路设备、 设施质量良莠不齐， 一定程度上影响了配电线路的可靠稳定运行。 鉴于此对 10kv线路故障率的影响因素分析如下。1 10kv 故障率影响因素分析1.1 盐雾的危害沿海地区台风天气多，海风大，海风会引起海水剧烈冲击、震荡，致使大量海浪粒子被带入空气中， 随着水分蒸发形成体积极小的盐粒， 盐粒随风飘散开来便形成了盐雾。 盐雾对配电线路的危害主要有三个方面： 一是盐雾在电力线缆表面沉积会发生电离腐蚀而引起导线的断股、 硬化和脆弱， 最终导致断线故障； 二是盐雾

3、沉积在瓷绝缘子表面， 会被强电场电离， 形成导电性薄膜，产生电晕放电，使绝缘子表面温度不均匀升高，最终导致其爆裂，造成导线接地故障。此外，在强电场的作用下瓷绝缘子上盐雾沉积物具有一定导电性，使得线路泄露电流增大，当泄露电流超过一定临界值时， 高压电流会反向急骤流动， 造成瞬间短路接地。三是盐雾对电气设备及线路金属构件会产生锈蚀作用， 其中对电气设备受腐蚀情况尤为常见和明显，由于线路中的部分电气设备比如变压器等为露天安放，成年经受风吹日晒和盐雾腐蚀， 在严酷、恶劣的条件下， 电气设备的外壳容易被腐蚀，特别是接头处腐蚀更为严重， 容易造成氧化膨胀而造成接头接触不良， 最终影响配电线路的可靠运行。1

4、.2 自然因素自然因素对配电线路的影响主要有三个方面：一是沿海地区夏季降水频繁、空气潮湿，配电设备容易出现凝露， 使配电设备的绝缘性能降低，影响配电线路的安全稳定运行。二是夏季雷电频发。配电线路易受雷击，在加上现有的10kv配电线路存在部分线路防雷措施不足，如 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。避雷性能下降或失效、接地装置不合格等，雷击时都容易造成绝缘闪络、断线或避雷器爆裂，引起线路故障。 三是沿海地区台风多、 破坏力大，容易造成 10kv架空线路之间短路放电或绝缘子闪络将导线烧断，或者大风将线路周边如广告牌、临时工棚等金属结构或树

5、木、 树枝刮倒压在线路上， 造成变电站开关过流保护动作，引发线路停电事故。1.3 过载故障随着人们生活水平的日益提高， 特别是沿海地区工业发达， 电能需求量迅速增加，现有的部分配电线路及配电设备容量已不能满足用户的需求， 存在着小马拉大车现象，造成有部分变压器和配电线路频繁处于过负载运行状态， 尤其是在每年的季节性用电高峰期， 过载情况更为严重。 由于变压器长期过载运行， 经常处于过热状态，加速了变压器内部各绝缘部件、线圈绝缘层及油绝缘老化进程，或者加快变压器内部油面下降导致缺油造成绝缘油与空气接触面增大， 使大量空气中水分进入绝缘油， 降低了变压器内部绝缘强度， 当绝缘降低到一定值时变压器内

6、部就会发生击穿性短路故障， 严重时会烧毁变压器或发生火灾， 极大影响整个配电线路的稳定运行。 配电导线过载后发热， 在薄弱环节打火烧断导线、 跳线或熔丝熔断，引起短路，导致线路跳闸。1.4 污闪故障随着沿海地区工业繁荣及汽车在家庭的普及， 空气中的尘埃等漂浮物越来越多，这些尘埃附着在绝缘子表面，在春夏两季吸收了沿海潮湿空气中的水分后，具备了一定的导电性， 致使绝缘子的绝缘性能大大降低、 绝缘子表面泄露电流增大，以致其在工作电压下发生闪络事故。1.5 外力破坏10kv配电网络较为复杂，交叉跨越各类线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物等，极易引发线路故障，具体主要有四个方面：一是沿海城市建设步伐加快

7、，旧城改造进程当中，每年有大量的市政施工，在市政道路、基础建设施工时，基面开挖伤及地下电缆， 施工机械、 物料超高超长碰触带电部位或破坏杆塔， 部分违章建筑物直接威胁线路安全运行。 二是温热带气候适宜动物生存繁殖， 猫、鼠、蛇、鸟等动物到线路设备相间活动， 造成相间短路故障。 三是盗窃电力设备猖獗，盗窃分子往往贪图小利，盗窃电缆、铜铝线、杆塔金属构件等，造成线路设备故障。四是部分线路设备建设在公路边上，来往车辆较多，部分车辆超重、超高、驾驶员违章驾驶，造成断线、断杆、变压器台架倒塌故障发生。2 降低 10kv配电线路故障率的措施2.1配电线路防盐雾腐蚀措施针对沿海地区配电线路因盐雾腐蚀影响产生

8、的故障，首先要从线路设计、 施工时就要对设备、 电缆等设施的防盐雾能力提出较高的要求， 尽可能选用抗腐蚀性能好的材料， 比如对离海边近的线路应该选用防污型钢芯铝绞线， 变压器顺线应该采用钢芯铜绞线等； 其次为防范盐雾对绝缘子的影响， 应该设法提高瓷件的系统泄露距离， 采用阻隔物减少盐雾沉积量， 可以采取在瓷件上涂地蜡或有机硅的办法，并且要定期对其进行清扫擦拭， 有条件的话可以使用硅橡胶绝缘子和防污瓷绝缘子，硅橡胶绝缘子具有体积小，重量轻，耐污性能好等优越性，具有高度的抗表面污染力和防止碳化泄露， 硅橡胶绝缘子所需的爬距比瓷和玻璃绝缘子所需爬平均少 30%。第三，金具、配电线路的横担及铁附件应该

9、全部采用热镀锌件，电气设备应有合理的防雨措施或尽可能安装在室内， 对于必须在室外安装的电气设备，外壳应采用不锈钢和热镀锌的材料， 以加强防盐雾腐蚀的能力， 提高设备的使用寿命。2.2 自然因素防范措施针对沿海地区气候潮湿的特点，具体的防范措施有： 一是要对各室内安装的电气设备做好除湿、 排风措施；对于裸露在外或露天安放的配电设备一定要保证周围空气畅通。 二是线路运行管理人员要随时掌握气候变化情况，平时积累易受风灾地区有关台风对线路的危害统计，在台风季来临前， 对线路杆塔进行仔细排查，对个别档距较大的线路， 在档距之间增设电杆， 或对原有电杆加设防风拉线；同时还应该及时检查线路驰度、风偏，以及杆

10、塔、瓷件、金具等是否牢固可靠，另外，对电力线路途径范围内的树木加强修剪，避免树木不会因台风压倒或刮靠在线路上；要对处于河堤、 边坡的线路杆塔基础情况进行排查，对基础下沉或周边土壤松动的要及时填土夯实，对一些在10kv 线路中起主要作用的杆塔，如果是地势较低， 容易积水或易受洪水冲刷的，有必要在杆基处筑防护提。 三是在雷季来临之前，要认真检查配电线路的避雷装置及时校验和更换不符合运行要求的避雷器，并认真排查和监测杆塔和避雷线的接地情况，合理设置避雷器保护，淘汰老式的阀型避雷器， 安装性能良好的防爆型金属氧化物避雷器，注意降低避雷器的接地电阻， 不合格的进行整改， 保证线路接地电阻值不大于10，与

11、 1kv以下设备共用的配变台架接地装置接地电阻值不大于4 ，严格实施避雷器的预试制度，每年在雷雨季节前应定期进行避雷器预防性试验。2.3 加大过载检测及提高应急处置能力电力部门配电线路运维人员要密切关注 10kv 馈线的负荷情况，并及时合理的调整负荷分布， 尽量避免线路过载运行， 在用电高峰期要对线路有计划性的进行特殊及夜间巡视，用红外远光测温仪检测各导线连接器的温度， 一旦温度异常，立即进行处理， 避免因超温熔断导线或烧毁设备， 甚至造成火灾事故。 电力部门还要加强配电线路设备的管理力度，要定期对配电线路各项设备如电缆、开关、避雷器等开展预防性的试验， 对不合要求的及时整改或更换； 要对陈旧

12、设备或已无法满足区域电能需求的设备加大更新换代力度。 此外电力部门还要组织相关人员进行不定期的配电突发事故应急演练， 通过演练提高配电线路抢修人员处理突发事件的能力以及业务技术水平。2.4 污闪事故防范措施对于污闪事故的防范主要要从三个方面入手， 一是要加强对绝缘子的定期检查清扫工作， 避免尘埃等附着物过度沉积； 二是定期对绝缘子进行测试试验， 对绝缘等级不达标的绝缘子及时更换； 三是着力提高线路绝缘水平， 增加绝缘子片数或提高绝缘子的电压等级， 如对污闪事故严重片区的直线杆上将针式绝缘子更换为瓷横担，耐张杆适当采用 20kv 电压等级的绝缘子。2.5 外力破坏的反事故措施针对外力破坏的影响，

13、 具体的反事故措施有：一是完善地下电缆、杆塔警告牌、标志牌；二是加强对配电线路的巡视，对线路设备走廊附近施工的，及时进行提醒及引导，针对违章建筑的进行解释、劝阻、下发隐患通知书；三是线路设备裸露点加装防护套或隔离网， 避免小动物触碰到带电部位； 四是通过散发宣传单、张贴宣传画形式，宣传电力法 、电力设施保护条例，对辖区居民进行护线宣传和电力知识教育。 在此基础上联合地方公安机关对外力破坏及盗窃者进行打击；五是对位于交通道路旁的杆塔、 设备围栏涂上反光漆， 对遭受过碰撞的杆塔，设置防撞混凝土墩，并刷上反光漆，在拉线上加套反光标志管，跨路架空线升高或下地，以及悬挂限高标志。3 结束语配电线路的故障率的高低不仅取决于线路的设计规划是否合理、 设备状况是否良好、线路维护检修工作是否及时到位， 而且更依赖于长期的基础性、 综合性的管理工作，只有把这些工作做好了，配电线路才能朝着更加安全、可靠、健康的方向发展，更好的满足社会经济发展的需要。4 致谢该论文结合沿海地区配电网络实际状况，着重要害，有效的反映出了影响配电线路故障率的关键问题，这主要得源于龙文华、 许伟煌、戴灵泉等有经验的老班长、老师傅们的细心教导， 是他们给该论文的编制提供了宝贵意见，谨此致谢。参考文献：1林育生.沿海地区10kv线路及设备运