浅谈配电线路常见故障与配电设计可靠性

浅谈配电线路常见故障与配电设计可靠性

符祖康

海南英冠电力设计有限公司， 海南 海口 570000

摘要：在经济快速发展过程中，人们对电力的需求逐渐增多，对电力系统运行的稳定性和安全性提出了更高的要求。配电线路是电力系统运行中的关键部分，其运行质量直接影响人们的日常生活和国民经济的发展。配电线路运行受到多种因素的影响，容易出现各种故障和问题，影响电力运行效率和质量。相关部门要做好配电线路故障检测和预防工作，提升配电设计的可靠性，才能保障配电系统的安全稳定运行，为人们提供优质的用电服务。

关键词：配电线路；故障；配电设计

引言

配电线路作为配电网中的重要部分，将电厂生产电力输配送到用户目前，配电线路运维管理存在许多问题，配电线路故障频繁，给电网系统安全运行带来很大的挑战。因此，相关工作人员要加强对配电线路的维护，积极运用先进的技术或设备，优化配电线路设计施工，建立健全配电线路的管理机制，从而提升配电线路设计的可靠性与稳定性。

1配电系统的功能与类型

配电系统是电力系统的重要组成部分，主要负责将中高压电能降压后分配到各终端用户，实现电能的有效传输，其核心功能包括电压转换、配电控制和保护以及连接各种负荷。根据负荷性质和连接方式，配电系统主要可分为工业配电系统和居民配电系统两大类型。工业配电系统通常需满足大功率、高可靠性的要求，涉及多种电压等级和复杂的控制技术。居民配电系统则以安全、经济为主要目标，更强调对环境因素的适应性和灵活的调配能力。两者协同工作，确保电能安全、可靠、高效地送达每个用电点，满足社会不断增长的电力需求。

2 配电线路中的常见故障分析

2.1接地故障

配电线路的接地故障是一种常见故障，它会给电气系统带来极大的安全隐患和经济损失。接地故障的表现形式各不相同，但是却有着共同的特征。接地故障是指电气设备或电路的任意一点与地之间形成了一个电气连通路径，这个电气路径通常是不经意间形成的，它会导致电路中的电流不再按照预定的路径流动，这就造成了电路的故障。接地故障的表现形式通常是电气设备无法正常工作，或是电气设备出现了短路、电弧等意外现象。此外，当电气系统中出现接地故障时，还会出现比较明显的现象，比如说灯光明度变暗、线路电压降低、电机的运转速度变慢甚至是停转等。这些都是接地故障的表现。接地故障通常是由于电气系统中的绝缘失效所导致的，绝缘失效会让电气系统中的电流通过不正常的路径流动，从而形成接地故障。绝缘失效的原因有很多，比如说绝缘材料老化、绝缘层受潮、绝缘层破裂等。例如农村10kV电网接地故障约占70%。单相接地是电气故障中出现最多的故障，它的危害主要在于使三相平衡系统受到破坏，非故障相的电压升高到原来的3倍，很可能会引起非故障相绝缘的破坏。

2.2短路故障

配电线路作为电力系统中的重要组成部分，其安全运行的重要性不言而喻。然而，在日常运行中，常常会面临短路故障的困扰。短路故障是指电流在两个或多个不同电位之间形成了一个低阻抗路径，导致过大的电流流过电路。这种故障的原因很多，最常见的是线路中的绝缘损坏，如绝缘破裂、老化等。此外，还有可能是设备故障，如开关、断路器或继电器失效，导致电流无法正常流通。短路故障会导致线路电流的瞬时增加。这种电流过大会使得线路各元件受到巨大的电磁力，从而可能损坏设备。

3配电线路的现代化运行维护技术

3.1故障定位技术

故障定位主要依赖于精确的检测设备和算法。（1）通过实时监测电流和电压，结合保护装置的动作信息，可快速确定故障段的大致位置；（2）利用电缆故障测距仪和波形分析技术可以准确定位故障电缆的断点或接头故障位置；（3）红外热成像技术可以精准发现线路过热、连接松动等故障点；（4）地电磁波法利用电磁波在地面的传播特性，能在地下电缆故障时找到精确故障位置。通过多种技术相结合，可以快速、精准定位故障，极大缩短故障修复时间，缩短停电范围。

3.2故障诊断技术

故障诊断技术是配电线路故障排除技术的第一步，通过收集线路运行数据对数据进行实时分析，判断出故障的类型和位置。常见的故障诊断方法包括比较法、逐一排查法、故障指示器法和遥测法等。比较法是通过观察和比较线路正常运行状态下的数据和故障状态下的数据，找出异常数据；逐一排查法是通过逐一排查线路上的设备，找出故障源；故障指示器法是通过在配电线路上安装故障指示器，当线路出现故障时指示器会发出警报；遥测法是通过远程监测技术，实时监测配电线路的运行状态。

3.3故障隔离技术

在找到故障的具体位置后，需要采取措施将故障区域隔离，以防止故障扩大或影响其他设备的正常运行。常见的故障隔离方法包括机械隔离、电气隔离和自动隔离等。机械隔离是通过人工操作，使用机械工具将故障区域隔离起来；电气隔离是通过在配电线路上安装电气设备，将故障区域进行隔离；自动隔离是通过自动化设备自动检测到故障区域并进行隔离

3.4多方位协同巡检技术

多方位协同巡检技术是一种集航空巡检技术、航天巡检技术、近景巡检技术和定点实时检测技术于一体的配电线路巡检技术，它能够在空间、时间和精度上保证对配电线路巡检工作的全面覆盖和高效实施。其中，航空巡检技术是利用飞机、直升机等工具，通过搭载各种监测、测量设备获取高空俯视的线路图像信息，可以发现线路存在的风险因素，如树木、建筑物等潜在危险因素；航天巡检技术是利用卫星、无人机等遥感手段，集成了红外测温、高分辨率相机、机载LiDAR等设备，能够实现对配电线路的立体化观测和三维模拟，对线路中的风险隐患进行发现和诊断。

4提升配电线路设计可靠性的有效措施

4.1构建完善的管理机制

首先，构建运检管理机制，需要考虑到配电线路的运行特点。配电线路常常运行在高空、陡峭的环境中，因此，管理机制应特别注重对于配电设备的日常检查和维护。例如，对于配电线路中的绝缘子、接触器和断路器等关键设备，应定期进行巡检和检测，并建立相关档案，用于记录设备的运行状态和维护情况。此外，针对配电设备的定期换新和升级更新也应成为运检管理机制的重要部分。其次，运检管理机制还应从人员管理方面入手。具体而言，可在人员招募时加大专业素质的评估力度，加强对新员工的培训和考核，并建立健全的晋升和奖惩机制，鼓励员工不断提高工作能力和素质。

4.2提升配电线路防雷性能

在架空线路运行过程中，容易受到外界雷电的破坏而导致线路出现过载电流，影响到供电系统的整体运行安全性与科靠性。因此，为提升供电系统的运行可靠性，需合理提升配电线路的防雷性能，如部分电力企业在经营管理时，可以在电线杆配置避雷设备来有效规避雷电的破坏。部分配电线路进行防雷处理时，可以在配电线路配置防雷电的线夹，通过线夹的处理来有效降低雷电的破坏，进而保证电力线路的整体运行安全性与科靠性。

结束语

综上所述，在配电线路设计和管理工作中采用多元措施对于降低配电线路故障问题和提升配电线路运行可靠性具有现实意义。因此，电力企业为了维持电力的稳定供应，应转变以往的工作理念，更加关注常见故障的处理，改进运检方法，采用各类故障预防措施，推动我国电力事业的长远发展

参考文献

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