论文部分内容阅读
摘要：在山区，配电线路结构复杂，用户分散，森林覆盖率高。这些因素给10kV配电线路运维带来极大的不便，雷雨、大风等特殊天气雷击、倒树压线等使线路故障跳闸频繁。以下将从某县局地理环境及配网状况、故障跳闸趋势、故障类型分析及预控措施等方面展开分析。
关键词：配网线路，跳闸故障，施工质量、预控措施。
1、某供电单位辖区地理环境及10kV配网概况
该县山区面积占总面积的99.7% ，森林覆盖率达84%。该供电辖区有10kV线路49条共2038.57千米，10kV线路杆塔平均档距133.1米;该县配网大部分线路架设年限在20年以上，且多为裸导线，老化严重，线路经过山林树障频繁，客户分散、线路较长。
2、线路故障跳闸趋势
2.1主要故障为雷击和接地。
经统计，2019年1至12月，该县局49条10kV配网线路总共故障跳闸260次，其中永久性故障61次，瞬时故障199次，瞬时故障中瞬时过电流88次，瞬时接地79次，瞬时短路32次。
2.2二、三季度为跳闸高峰期。
260次故障跳闸中，5至9月跳闸153次，占全年260次的58.84%。
2.3山区配网线路较长的线路跳闸次数多。
故障跳闸主要集中在山区配网线路较长的线路，A片区10kV甲线全长193.6km，2019年故障跳闸27次;B片区乙线全长112.07km跳闸21次;C片区丙线全长88.9km跳闸19次。仅这3条线路故障跳闸就占总49条线路跳闸次数260次的25.8%。
3、10kV配电线路故障类型分析
3.1雷击。
6至9月雷电活动比较频繁，该县辖区配网线路通道多为高山丛林，且线路分布面广，在雷雨季节，线路设备极易被雷击烧毁，2019年被雷击烧毁变压器4台，避雷器击穿18次，绝缘子击穿4次，高压计量烧毁1次。雷击故障点多集中在山顶及樹木茂盛地区，客户产权设备雷击击穿、烧毁比重较大。2019年雷击形成永久性故障共27次，占总永久性故障次数的44.2%。
3.2树障。
树障是该县配电网运维最严重的威胁，2019年因树障引起的永久性故障有29次，占总永久性故障次数的47.5%。线路通道附近桉树、松树较多，桉树生长速度极快，树木普遍高度在20米以上，在大风或雨雪天气，极易引起树木碰触导线导致瞬时接地或相间短路;春冬季为伐木高峰期，时有被砍伐的树木倒落在线路上，造成断线、短路等故障;松树基本都被刮过松油，大风天气松树容易被吹断而造成故障。
3.3外力破坏。
3.3.1雨水冲刷杆根：一些栽在悬崖、地埂、山坡上的电杆，经常年雨水冲刷，杆根土质被水流冲走，使电杆深埋不够，遇到大风或者轻微的外力破坏即容易倾斜，严重的导致倒杆引发故障。
3.3.2车辆撞击电杆：为方便维护管理，常会沿道路栽杆塔。方便维护的同时，路上行驶的车辆也给电杆及设备安全运行带来不小的威胁，常会发生车辆撞击电杆事件使电杆倾斜、损坏。
3.3.3建房危及线路安全：10kV配网线路最终点为村庄配电变压器处，每个村庄都有10kV线路经过，该县地形山高坡陡，没有多余的平地，有些村民会在线路附近或下方建房，常常会因村民建房而出现配电线路对房屋安全距离不足的情况。加之现在建房多用钢筋混泥土结构，建房的钢筋及钢管脚手架严重影响线路的安全运行，同时也给建房者及住户带来高压触电的危险。
3.3.4机械施工危害：在道路施工或房地产开发商施工这些大项目中，常会用挖掘机、推土机、渣土车等大型机械，此类机械施工时容易伤及配网线路，使配网发生断线、接地等故障，杆根附近挖土也容易引起倒杆故障。
3.4倒杆。
倒杆在10kV配网故障中算是最严重的，常因外力破坏如大型机械施工、车辆撞击、雨水冲刷、倒树而引起;有少部分为电杆本身年代久远、自然风化使电杆产生裂纹而倒杆、断杆。
3.5断线。
3.5.1外力破坏断线：断线引起线路故障停运比较常见，某辖区树木多且大，在大风天气或伐木者伐木时，常会发生倒树压线形成单相接地或相间短路故障，严重的使导线断线;也有因动物和树木引起接地、短路而烧断导线的现象。
3.5.2线路自身原因断线：该县受地形限制，常把电杆栽在山头，两山头间档距超过200米的比比皆是，大档距增加了导线的应力，加速了导线老化速度。某一部分未改造的配网线路架设于80年代，至今已30年有余，线路及设备普遍老化，经大风和轻微外力破坏，极易发生断线故障。
3.6绝缘子扎线脱落绞线。
3.6.1施工质量不达标：在线路改造施工过程中，瓷瓶绑扎是一项精细活，也是改造施工及验收过程最容易忽略的地方。扎线绑扎不牢固容易引起扎线松动或断股致扎线脱落，扎线脱落对电网运行危害极大，导线失去绝缘子的固定，落到杆塔、横担等接地体上引起单相接地故障，风吹使导线摆动易发生绞线引发相间短路故障。
3.6.2外力破坏：倒树压线常会使针式绝缘子绑扎线脱落，鸟类及动物在扎线与杆塔、横担间活动，引起瞬时接地烧坏扎线。
3.7客户资产电力器材质量不佳。
一些客户工程为了节约成本，在电力器材材料购买时选购劣质材料，这给电网安全运行带来很大的威胁。在2019年27次雷电击穿永久故障中，客户资产避雷器击穿就有12次、高压计量击穿1次，专变烧毁3台，占所有雷电击穿故障的59.2%。
4、预控措施
4.1加强日常运维。
按照线路重要等级及配网架设结构制定有针对性的差异化巡视计划，并按计划开展巡视作业，以便及时发现线路存在的隐患和缺陷，发现缺陷和隐患后，按照缺陷隐患等级报相应计划作业并及时处理缺陷、隐患。
4.2做好通道清理。
该县森林覆盖率高大84%，树木生长旺盛。要保证线路安全运行，通道清理是关键。跳闸最频繁的甲线，通道附近多为高大的松树，丙线附近多为核桃树、桉树等经济林、乙线附近多为桉树和松树。这些多为私有林，通道清理前应拟一次性赔偿协议，以防树木生长再次砍伐时的赔偿纠纷。
4.3安装故障指示器。
在线路分断开关两侧安装故障指示器，以便故障发生后及时了解故障范围信息，方便故障查找。
4.4安装避雷器。
在变压器、断路器、高压计量等设备上安装避雷器，防止雷电击坏设备，在线路易受雷击位置如山顶、树木茂盛地区的线路上安装避雷针，将雷电直接引向大地从而保护线路设备。
4.5安装驱鸟装置。
在变压器、断路器等设备上及鸟类易停留筑巢的杆塔上安装驱鸟装置，使鸟类在靠近配网设备时受到惊吓而不敢在配网设备上停留。
4.6杆根加固。
对栽在山坡及水库附近的杆塔制定特殊巡视计划，雨季加强巡视，发现有雨水冲刷杆根的情况及时填土进行杆根加固，对填土效果不理想的可以用混凝土浇筑杆塔基础。
4.7安装防撞条。
在路边的电杆上安装醒目的防撞标识，对于情况严重的，可以加装防撞墩或防撞杆。
4.8列项改造及进行绝缘化处理。
对线路结构长、结构复杂、线路老化严重的线路列项进行改造，增加电杆高度，将裸导线更换为绝缘线。对变压器、断路器进出线进行绝缘化处理，防止鸟类在设备上停留时造成故障。
4.9强抓施工质量。
线路改造时，派驻专职管控人员，抓好施工质量，确保改造后线路施工质量合格。
参考文献
[1] 兰兴伟.配电线路运检.中国电力出版社，2018.7.
[2] 李 学、包崇杰.配网工程精益化施工工艺质量控制手册.
[3] 罗俊平、梁唐杰.20kV及以下电网装备技术导则.Q/CSG 123004.3-2017.
关键词：配网线路，跳闸故障，施工质量、预控措施。
1、某供电单位辖区地理环境及10kV配网概况
该县山区面积占总面积的99.7% ，森林覆盖率达84%。该供电辖区有10kV线路49条共2038.57千米，10kV线路杆塔平均档距133.1米;该县配网大部分线路架设年限在20年以上，且多为裸导线，老化严重，线路经过山林树障频繁，客户分散、线路较长。
2、线路故障跳闸趋势
2.1主要故障为雷击和接地。
经统计，2019年1至12月，该县局49条10kV配网线路总共故障跳闸260次，其中永久性故障61次，瞬时故障199次，瞬时故障中瞬时过电流88次，瞬时接地79次，瞬时短路32次。
2.2二、三季度为跳闸高峰期。
260次故障跳闸中，5至9月跳闸153次，占全年260次的58.84%。
2.3山区配网线路较长的线路跳闸次数多。
故障跳闸主要集中在山区配网线路较长的线路，A片区10kV甲线全长193.6km，2019年故障跳闸27次;B片区乙线全长112.07km跳闸21次;C片区丙线全长88.9km跳闸19次。仅这3条线路故障跳闸就占总49条线路跳闸次数260次的25.8%。
3、10kV配电线路故障类型分析
3.1雷击。
6至9月雷电活动比较频繁，该县辖区配网线路通道多为高山丛林，且线路分布面广，在雷雨季节，线路设备极易被雷击烧毁，2019年被雷击烧毁变压器4台，避雷器击穿18次，绝缘子击穿4次，高压计量烧毁1次。雷击故障点多集中在山顶及樹木茂盛地区，客户产权设备雷击击穿、烧毁比重较大。2019年雷击形成永久性故障共27次，占总永久性故障次数的44.2%。
3.2树障。
树障是该县配电网运维最严重的威胁，2019年因树障引起的永久性故障有29次，占总永久性故障次数的47.5%。线路通道附近桉树、松树较多，桉树生长速度极快，树木普遍高度在20米以上，在大风或雨雪天气，极易引起树木碰触导线导致瞬时接地或相间短路;春冬季为伐木高峰期，时有被砍伐的树木倒落在线路上，造成断线、短路等故障;松树基本都被刮过松油，大风天气松树容易被吹断而造成故障。
3.3外力破坏。
3.3.1雨水冲刷杆根：一些栽在悬崖、地埂、山坡上的电杆，经常年雨水冲刷，杆根土质被水流冲走，使电杆深埋不够，遇到大风或者轻微的外力破坏即容易倾斜，严重的导致倒杆引发故障。
3.3.2车辆撞击电杆：为方便维护管理，常会沿道路栽杆塔。方便维护的同时，路上行驶的车辆也给电杆及设备安全运行带来不小的威胁，常会发生车辆撞击电杆事件使电杆倾斜、损坏。
3.3.3建房危及线路安全：10kV配网线路最终点为村庄配电变压器处，每个村庄都有10kV线路经过，该县地形山高坡陡，没有多余的平地，有些村民会在线路附近或下方建房，常常会因村民建房而出现配电线路对房屋安全距离不足的情况。加之现在建房多用钢筋混泥土结构，建房的钢筋及钢管脚手架严重影响线路的安全运行，同时也给建房者及住户带来高压触电的危险。
3.3.4机械施工危害：在道路施工或房地产开发商施工这些大项目中，常会用挖掘机、推土机、渣土车等大型机械，此类机械施工时容易伤及配网线路，使配网发生断线、接地等故障，杆根附近挖土也容易引起倒杆故障。
3.4倒杆。
倒杆在10kV配网故障中算是最严重的，常因外力破坏如大型机械施工、车辆撞击、雨水冲刷、倒树而引起;有少部分为电杆本身年代久远、自然风化使电杆产生裂纹而倒杆、断杆。
3.5断线。
3.5.1外力破坏断线：断线引起线路故障停运比较常见，某辖区树木多且大，在大风天气或伐木者伐木时，常会发生倒树压线形成单相接地或相间短路故障，严重的使导线断线;也有因动物和树木引起接地、短路而烧断导线的现象。
3.5.2线路自身原因断线：该县受地形限制，常把电杆栽在山头，两山头间档距超过200米的比比皆是，大档距增加了导线的应力，加速了导线老化速度。某一部分未改造的配网线路架设于80年代，至今已30年有余，线路及设备普遍老化，经大风和轻微外力破坏，极易发生断线故障。
3.6绝缘子扎线脱落绞线。
3.6.1施工质量不达标：在线路改造施工过程中，瓷瓶绑扎是一项精细活，也是改造施工及验收过程最容易忽略的地方。扎线绑扎不牢固容易引起扎线松动或断股致扎线脱落，扎线脱落对电网运行危害极大，导线失去绝缘子的固定，落到杆塔、横担等接地体上引起单相接地故障，风吹使导线摆动易发生绞线引发相间短路故障。
3.6.2外力破坏：倒树压线常会使针式绝缘子绑扎线脱落，鸟类及动物在扎线与杆塔、横担间活动，引起瞬时接地烧坏扎线。
3.7客户资产电力器材质量不佳。
一些客户工程为了节约成本，在电力器材材料购买时选购劣质材料，这给电网安全运行带来很大的威胁。在2019年27次雷电击穿永久故障中，客户资产避雷器击穿就有12次、高压计量击穿1次，专变烧毁3台，占所有雷电击穿故障的59.2%。
4、预控措施
4.1加强日常运维。
按照线路重要等级及配网架设结构制定有针对性的差异化巡视计划，并按计划开展巡视作业，以便及时发现线路存在的隐患和缺陷，发现缺陷和隐患后，按照缺陷隐患等级报相应计划作业并及时处理缺陷、隐患。
4.2做好通道清理。
该县森林覆盖率高大84%，树木生长旺盛。要保证线路安全运行，通道清理是关键。跳闸最频繁的甲线，通道附近多为高大的松树，丙线附近多为核桃树、桉树等经济林、乙线附近多为桉树和松树。这些多为私有林，通道清理前应拟一次性赔偿协议，以防树木生长再次砍伐时的赔偿纠纷。
4.3安装故障指示器。
在线路分断开关两侧安装故障指示器，以便故障发生后及时了解故障范围信息，方便故障查找。
4.4安装避雷器。
在变压器、断路器、高压计量等设备上安装避雷器，防止雷电击坏设备，在线路易受雷击位置如山顶、树木茂盛地区的线路上安装避雷针，将雷电直接引向大地从而保护线路设备。
4.5安装驱鸟装置。
在变压器、断路器等设备上及鸟类易停留筑巢的杆塔上安装驱鸟装置，使鸟类在靠近配网设备时受到惊吓而不敢在配网设备上停留。
4.6杆根加固。
对栽在山坡及水库附近的杆塔制定特殊巡视计划，雨季加强巡视，发现有雨水冲刷杆根的情况及时填土进行杆根加固，对填土效果不理想的可以用混凝土浇筑杆塔基础。
4.7安装防撞条。
在路边的电杆上安装醒目的防撞标识，对于情况严重的，可以加装防撞墩或防撞杆。
4.8列项改造及进行绝缘化处理。
对线路结构长、结构复杂、线路老化严重的线路列项进行改造，增加电杆高度，将裸导线更换为绝缘线。对变压器、断路器进出线进行绝缘化处理，防止鸟类在设备上停留时造成故障。
4.9强抓施工质量。
线路改造时，派驻专职管控人员，抓好施工质量，确保改造后线路施工质量合格。
参考文献
[1] 兰兴伟.配电线路运检.中国电力出版社，2018.7.
[2] 李 学、包崇杰.配网工程精益化施工工艺质量控制手册.
[3] 罗俊平、梁唐杰.20kV及以下电网装备技术导则.Q/CSG 123004.3-2017.