探讨配电网常见故障类型及防范措施

探讨配电网常见故障类型及防范措施

林志亮

广东电网有限责任公司江门江海供电局 广东江门 529000

摘要：本文主要从10kV配电网内部故障和外部故障两部分出发，分析配电网运行中的各项风险。借助智能监测体系对配电网运行状态进行监测，在日常管理、风险防控、业务培训基础上全面提升其常见故障处理效果，最大限度改善10kV配电网运行质量，为我国输配电管理工作的开展提供一定的参考。

关键词：10kV配电网；故障类型；监测；防范措施

随着经济发展，电网改造，城市配电网的故障越来越少，供电可靠性越来越高，但部分发展滞后的地区和旧城区的配电网故障仍然居高不下，线路损坏、元件击穿、设备短路等均在一定程度上影响了其安全性、稳定性和可靠性，严重时甚至造成区域输配电中断。随着智能监测的发展，智能监测系统能够从10kV配电网的常见故障类型出发，依照运行环境、设备参数、用电需求等形成全方位监测体系，借助人工巡检、预防管理等全面提升配电网运行的安全系数，对日后配电网建设中具有至关重要的意义，已经成为新时期人们关注的焦点。

1 配电网常见故障类型分析

本次研究过程中主要以某区域10kV配电网2018年运行事故为例，对其故障类型、风险防控等进行分析。该10kV配电网主要为县级配电网，负责21个乡镇居民用电，2018年共发生事故42起，其大多数为雷电灾害导致，见表1。

表1 某10kV配电网2018年运行事故统计表

从上述统计结果中可以发现：自然灾害是造成10kV配电网运行故障的主要因素。当前许多配电网线路架设在雷电、台风灾害较为频繁的地区。一旦自然灾害发生，很容易造成绝缘子击穿、线路损坏等引起的短路、断路，导致区域输配电中断，严重时甚至威胁到人们的生命财产安全；外力破坏会在一定程度上影响配电网运行成效。鸟兽、树木、施工等均可能会损坏10kV配电网设备，如鸟在线路上筑巢、树木与绝缘装置接触、施工挖断线路等，都会造成配电网短路或断路，进而影响系统输配电；内部老化、超负荷运行也是影响10kV配电网运行稳定性的重要原因。发展滞后的地区和旧城区的大部分配电网建设较早，设备使用时间较长，有的已经超过了规定年限，这种老化设备内部往往积尘积垢，很容易出现闪络，加大了10kV配电网运行的风险系数。随着用户用电量的加大，超负荷运行已经成为10kV配电网运行中的常态。超负荷运行很容易导致配电网中线路热量过高，长此以往，将加剧线路、设备老化情况，严重时甚至烧毁线路绝缘层，造成配电网运行故障。

2 配电网风险监测系统的构建

配电网故障风险监测系统主要由监控中心、中央处理单元和信息终端构成。其中监控中心与中央信息处理机通过RS232实现通信连接，中央信息处理机与信息传输终端通过移动网络实现通信连接，信息传输终端采集各节点检测信号，将其传输到系统，实现风险分析和故障定位。

图1 配电网故障风险监测架构

上述系统运行过程中借助智能电表、在线装置、GPRS技术、集成处理等对区域异常进行监测，通过设备数据、用户数据、历史数据对比分析线路异常情况，确定10kV配电网是否存在运行风险，各单元功能如下：

节点：该检测单元主装置为故障指示器，多直接安装在线路上，尤其是在变电站出口、分支线路入口、架空线与电缆连接处等。节点检测过程中通过故障指示器将异常线路数据或状态数据传输到上级信息传输终端中。该过程中检测器检测到外部信号将其转变为单片机电源信号，使单片机工作采集风险信息并打包数据传输到终端。

信息传输终端：该部分主要通过单片机、无线射频通信及GSM实现。信息传输过程中信息传输终端单片机接收打包数据，借助GSM信号通道将数据信息传输到监控中心。该部分需设置相应抗干扰装置，如喷塑、信号屏蔽器等，防止外部信号或磁场对传输信号数据的干扰。

中央信息处理机：接收终端传输的信息并通过串口通信将数据传输到计算机中。除此之外，该系统还借助计算机系统、通信装置及无线数据传输方式将异常点信息数据传输给监控中心及相关人员。

监控中心：对数据信息进行运算、处理及分析，确定配电线路状态。在监控系统运行界面中显示配电网异常点位置、线路、状态等，并通过报警装置对该异常区域进行报警。自动生成历史记录，将其保存到数据库中，生成风险报表。

3 配电网风险防范工作的开展

3.1 日常巡检，做好监督管理

日常巡检需严格依照10kV配电网管理机制开展。该管理机制中需对巡检目标、巡检内容、风险事项、风险系数、故障状况、预警方案等进行明确，确保巡检人员能够严格依照要求落实各项配电网风险防范内容，将配电网故障风险监测结果合理运用到巡检工作中，达到监测与防控的全方位整合。与此同时，还需要对巡检进行严格记录，包括巡检内容、防控措施等。如停电更换线缆时应对停电时间、线缆型号、区域线路状况、铺设方式等记录详尽，为后续配电网运行故障防控提供可靠的数据支撑，从根本上改善配电网故障处理成效。

3.2 重点监测，实现实时防控

重点监测过程中需结合具体情况实施相应防控。对异常用户用电行为可先停止该用户供电，对其用电设备进行检查，整改验收合格后方可恢复供电。屡次不改人员可依照国家法律法规对其进行惩处；雷电、台风等自然灾害较为严重的区域可以适量增加避雷装置、防风拉线等，鸟害区域可设置驱鸟器；超负荷用电区域要适当更换设备，依照接地电阻测量、运行电流测量、人工观察等适当调整和更换线路等。

3.3 信息交互，消除业务壁垒

要加强系统内部信息交互和沟通，依照各部门之间业务需求对智能监测数据进行共享，通过实时共享使人员能够快速获取所需信息，打破业务之间的壁垒，形成智能化、高效化配电网运行监测体系。如需将固定抄核收数据与历史数据共享，让业务部门能够根据用户用电统计图快速查找用户异常用电行为，分析其是否存在风险。

3.4 人员防控，提升业务水平

配电网运行故障防范中需做好人员知识水平和业务水平培训，从上述两方面出发提升故障处理质量。知识培训中应对各类故障进行详细讲解，确保人员能够掌握具体故障类型、影响因素、处理方案等，在事故发生后能够第一时间快速防控；业务培训中应借助模拟平台、VR平台等进行实地故障模拟操作，在动手操作中加深对线路故障的了解，熟练运用各项处理措施解决配电网运行故障，快速、安全、高效地完成各项故障处理任务，达到故障风险防范效益的全面提升。

4 总结

10kV配电网运行的过程中需要对风险防范工作进行强调，在风险监测系统基础上确定风险点和风险系数，准确把握10kV配电网管理的重点和难点。要对10kV配电网管理工作进行优化，做好日常巡检、重点监测、信息交互和业务培训，全方位、多层次开展配电网运行故障防控，以保证10kV配电网安全、稳定运行，实现电力系统输配电效益的最大化。

参考文献：

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