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【摘 要】 随着经济的不断发展，用户对配电网的供电性能提出了更高的要求，这就要求供电企业对配电网的故障处理提出了更高的要求。现对影响配电网安全运行的故障类型及原因进行总结归纳并分析了这些故障对配电网运行造成的不良影响，并提出提高配电网供电可靠性的改进措施。
【关键词】 配电网；故障；分析；措施
引言
配电网是完成向用户供电的最后一个环节，它的运行可靠性直接决定着用户是否能够得到持续的电力供应，也反映了供电局的供电能力，因此保证配电网的安全运行是非常重要的。由于配电网设备自动化水平低，运维难度大，相对于输电系统，配电网的故障率远远高于输电系统。为了对配电网故障处理采取更有效的措施，本文首先对配电网故障类型与原因进行了深入的分析，并提出改善电网的建议。
一、故障类型及原因分析
对配电网故障进行分类时，主要可以歸纳为短路故障、单相接地故障及断线故障。其中，短路故障主要是指各种相间短路，包括不同相的多点接地；单相接地不会造成短路，仅有不大的接地电流流过接地处，系统仍可继续运行，故不称其为短路故障；输电线路断线故障是指因导线本身问题或受外力破坏而造成的停电，断线是变电站最为常见的问题。
配电网产生故障的原因是多方面的，其中最主要的包括污闪、雷电过电压、内部过电压、设备老化、电网结构、计划检修等。下面分别分析这些故障产生的原因，以及对配网运行造成的不良影响。
1.污闪。很多配电线路运行环境比较恶劣、污染严重，造成粉尘覆盖在绝缘子上，长年累月就有可能导致绝缘子污秽放电，而且绝缘子污秽放电是造成线路单相接地和引起跳闸的主要原因。特别是在有毛毛雨、雾和雷雨天气，绝缘子因污垢过多而导致闪络放电，从而发生单相接地故障。
2.雷电过电压。由于配电网是直接与用户相连接的，因此配网规模非常大，在市区、市郊、农村都可以见到，这使得配电网遭受雷击的概率很大。但由于设备水平低、运维困难、涉及范围广，配电网设置的防雷配置并不是很完善，绝缘水平和耐雷水平较低。如配电线路并不能像输电线路那样全线铺设避雷线，一般无直击雷保护措施，不仅是直击雷，感应过电压就有可能对配电网造成危害。配网最主要的防雷措施是避雷器，但当雷电过电压过大时，避雷器动作的同时，绝缘子会发生闪络。此外，避雷器的接地系统也没有得到足够的重视，部分地区避雷器接地装置的电阻严重超标，这导致雷击电流不能快速入地，残压高。特别是在雷电强烈的地方，这些缺陷往往会给配电网的安全运行带来隐患，甚至造成配电线路全部跳闸。
3.内部过电压。配电网是中性点非有效接地系统，属于小电流接地系统，它的内部过电压主要分为弧光接地过电压和铁磁谐振过电压。随着电缆在配网中越来越广泛的应用，配电线路对地容性电流迅速增大，当容性电流大于11.4A时，一旦发生单相接地，就有可能产生弧光接地过电压。而弧光接地过电压是由间歇性的熄弧与重燃造成电磁能的强烈震荡引起的，它的幅值可达到3.5倍相电压，且持续时间长，此时就有可能使配网中绝缘薄弱部分发生击穿，危害较大。在配电网中广泛使用铁磁式电压互感器，当受到雷击、单相接地、倒闸操作等的激发时，有可能引起铁磁谐振。铁磁谐振过电压的幅值可达到3倍相电压，可能造成绝缘闪络，甚至互感器爆炸的后果，对配电网的危害很大。
4.设备老化。配电网中的很多设备年久失修，设备供电能力不足。特别是随着我国经济的飞速发展，用电负荷也在急剧增长，但陈旧的设备却抗负荷能力不足，不能满足急剧增长的符合要求。所以要加快设备更新换代的速度，提高设备的供电能力和绝缘强度，解决负荷高峰时期出现的“卡脖子”、过负荷现象。
5.电网结构。电网建设的短期行为与城市建设的长远规划往往是矛盾的。由于历史因素的影响，目前还存在着线路建设与城市规划不相适应的现象，如树木与架空线路纷繁交错，存在一定的事故隐患，特别是在繁华地段，易造成大面积停电。
6.计划检修。一般来说，为避免出现故障，设备无论好坏，均要进行例行停电检修，这种检修模式增加了停电时间，降低了可靠供电性。一般性事故带有很大的随机性，难以预测，如人为或外力破坏、交通事故等造成的倒杆、断线、短路等。
二、降低故障的改进措施
针对上述的故障原因，下文将介绍如何采取相应的措施来降低配电网故障率，提高其运行可靠性。
1.加强防污闪工作。合理安排清扫周期，对重污区和重点线路的清扫应安排在污闪频发季节的前一个月进行。特别是重污区，要提高线路绝缘水平，加大外绝缘爬距，并考虑大环境污染的情况留有适当的裕度，对爬距不能满足要求的重污区要定期涂刷硅油等防涂料。
2.提高防雷水平。选用性能较好的金属氧化物避雷器；加强杆塔和避雷器接地，注意降低避雷器的接地电阻；在每年的雷雨季节前对避雷器做预防性试验，对特别重要的用户或雷电区采用综合保护措施；另外，还要消除配网的绝缘薄弱部分，提高配网的绝缘强度。
3.对内部过电压进行治理。随着电缆的广泛应用以及用电负荷的快速增长，配电线路对地容性电流大部分都超过10A。大量的研究与实践表明，自动跟踪补偿消弧装置对于电容电流超过10A的电网是有效的自动跟踪补偿消弧装置产生的感性电流能够及时补偿容性电流，使故障点接地电流小于10A，使接地电弧不会间歇性熄灭复燃，有效抑制了弧光接地过电压。另外，由于它能降低配网的故障建弧率，因此具有很好的防雷功能。另外，消弧线圈还能抑制铁磁谐振过电压。因为在零序回路中，消弧线圈的感抗与电压互感器的励磁阻抗互相并联，但数值却小的多（相差几个数量级），则电压互感器的励磁电抗就被消弧线圈的感抗所制约，电网中因电压互感器的磁饱和引起的三相不平衡也就产生不了铁磁谐振过电压，其消谐效果优于任何形式的消谐器。
4.提高设备质量。尽量选用质量优良的电气设备，而不应贪图便宜，杜绝将劣质的设置安装于配网中。10KV出线尽量采用真空开关，真空断路器的主触头不用更换和维修，所以能够延长设备的使用寿命，缩短用户的停电时间。配电线路在城区采用地下电缆或绝缘导线，在城郊或农村仍以架空线路为主。推广带电检测装置，如变压器、开关、氧化锌避雷器的带电检测装置、红外线测温仪测量接点温度、配网自动化装置的投入等，以便实时监控设备运行状态。
5.完善配网结构。首先是加强配电线路的结构调整，使布局更加合理。随着输送功率的增加，对截面积偏小的导线，有计划的更换为截面积较大的导线，或加装复导线来增大输送容量，同时可以减少电能损耗。在主干线路增设分段开关、分支开关，这样能最大限度地减小停电范围。在条件允许的情况下，将开环网络改成“手拉手”的环网，这样能极大提高电网运行的灵活性，并减小因故障或正常检修引起的停电范围。
6.改变检修的模式。检修对于任何设备都是必需的，它会影响到停电时间与范围，但是通过科学化管理，可以减小检修带来的影响。供电企业可以将每年度的单一性计划检修改为根据设备技术的具体状况和条件状况及联合配电网作业的状态检修，应该说这是一种由定性的传统管理方法向科学的定量管理改变的一个进步，切实的减少检修人员的大量工作量，且减小因正常检修带来的负荷损失。此外，大力开展带电作业。带电作业具有很大的优越性，它不但保证不间断供电，而且能及时消除设备缺陷，是供电可靠率提高的保证和依据。
三、结论
配电网的安全运行直接关系到工农业的生产和人们的生活，因此我们应充分重视配电网。文中对配电网故障类型进行了归纳，并对故障产生的原因进行了详尽的分析，它们主要包括污闪、雷电过电压、内部过电压、设备老化、电网结构、计划检修等，并分析了这些故障对配电网的安全运行带来的不利影响，并根据这些故障，提出了相应的措施来减小配电网的故障率、保证系统运行的可靠性。
参考文献：
[1]李景禄.ZXB系列自动跟踪补偿消弧装置的音控制[J].长沙电力学院学报（自然科学版），1999，14（2）：181-182.
[2]李景禄.ZXB系列自动跟踪补偿消弧装置[J].中国电力，1998，31（8）：42-45.
[3]李景禄.小电流接地复合消谐装置[J].高电压技术，1992，64（2）：84-85.
【关键词】 配电网；故障；分析；措施
引言
配电网是完成向用户供电的最后一个环节，它的运行可靠性直接决定着用户是否能够得到持续的电力供应，也反映了供电局的供电能力，因此保证配电网的安全运行是非常重要的。由于配电网设备自动化水平低，运维难度大，相对于输电系统，配电网的故障率远远高于输电系统。为了对配电网故障处理采取更有效的措施，本文首先对配电网故障类型与原因进行了深入的分析，并提出改善电网的建议。
一、故障类型及原因分析
对配电网故障进行分类时，主要可以歸纳为短路故障、单相接地故障及断线故障。其中，短路故障主要是指各种相间短路，包括不同相的多点接地；单相接地不会造成短路，仅有不大的接地电流流过接地处，系统仍可继续运行，故不称其为短路故障；输电线路断线故障是指因导线本身问题或受外力破坏而造成的停电，断线是变电站最为常见的问题。
配电网产生故障的原因是多方面的，其中最主要的包括污闪、雷电过电压、内部过电压、设备老化、电网结构、计划检修等。下面分别分析这些故障产生的原因，以及对配网运行造成的不良影响。
1.污闪。很多配电线路运行环境比较恶劣、污染严重，造成粉尘覆盖在绝缘子上，长年累月就有可能导致绝缘子污秽放电，而且绝缘子污秽放电是造成线路单相接地和引起跳闸的主要原因。特别是在有毛毛雨、雾和雷雨天气，绝缘子因污垢过多而导致闪络放电，从而发生单相接地故障。
2.雷电过电压。由于配电网是直接与用户相连接的，因此配网规模非常大，在市区、市郊、农村都可以见到，这使得配电网遭受雷击的概率很大。但由于设备水平低、运维困难、涉及范围广，配电网设置的防雷配置并不是很完善，绝缘水平和耐雷水平较低。如配电线路并不能像输电线路那样全线铺设避雷线，一般无直击雷保护措施，不仅是直击雷，感应过电压就有可能对配电网造成危害。配网最主要的防雷措施是避雷器，但当雷电过电压过大时，避雷器动作的同时，绝缘子会发生闪络。此外，避雷器的接地系统也没有得到足够的重视，部分地区避雷器接地装置的电阻严重超标，这导致雷击电流不能快速入地，残压高。特别是在雷电强烈的地方，这些缺陷往往会给配电网的安全运行带来隐患，甚至造成配电线路全部跳闸。
3.内部过电压。配电网是中性点非有效接地系统，属于小电流接地系统，它的内部过电压主要分为弧光接地过电压和铁磁谐振过电压。随着电缆在配网中越来越广泛的应用，配电线路对地容性电流迅速增大，当容性电流大于11.4A时，一旦发生单相接地，就有可能产生弧光接地过电压。而弧光接地过电压是由间歇性的熄弧与重燃造成电磁能的强烈震荡引起的，它的幅值可达到3.5倍相电压，且持续时间长，此时就有可能使配网中绝缘薄弱部分发生击穿，危害较大。在配电网中广泛使用铁磁式电压互感器，当受到雷击、单相接地、倒闸操作等的激发时，有可能引起铁磁谐振。铁磁谐振过电压的幅值可达到3倍相电压，可能造成绝缘闪络，甚至互感器爆炸的后果，对配电网的危害很大。
4.设备老化。配电网中的很多设备年久失修，设备供电能力不足。特别是随着我国经济的飞速发展，用电负荷也在急剧增长，但陈旧的设备却抗负荷能力不足，不能满足急剧增长的符合要求。所以要加快设备更新换代的速度，提高设备的供电能力和绝缘强度，解决负荷高峰时期出现的“卡脖子”、过负荷现象。
5.电网结构。电网建设的短期行为与城市建设的长远规划往往是矛盾的。由于历史因素的影响，目前还存在着线路建设与城市规划不相适应的现象，如树木与架空线路纷繁交错，存在一定的事故隐患，特别是在繁华地段，易造成大面积停电。
6.计划检修。一般来说，为避免出现故障，设备无论好坏，均要进行例行停电检修，这种检修模式增加了停电时间，降低了可靠供电性。一般性事故带有很大的随机性，难以预测，如人为或外力破坏、交通事故等造成的倒杆、断线、短路等。
二、降低故障的改进措施
针对上述的故障原因，下文将介绍如何采取相应的措施来降低配电网故障率，提高其运行可靠性。
1.加强防污闪工作。合理安排清扫周期，对重污区和重点线路的清扫应安排在污闪频发季节的前一个月进行。特别是重污区，要提高线路绝缘水平，加大外绝缘爬距，并考虑大环境污染的情况留有适当的裕度，对爬距不能满足要求的重污区要定期涂刷硅油等防涂料。
2.提高防雷水平。选用性能较好的金属氧化物避雷器；加强杆塔和避雷器接地，注意降低避雷器的接地电阻；在每年的雷雨季节前对避雷器做预防性试验，对特别重要的用户或雷电区采用综合保护措施；另外，还要消除配网的绝缘薄弱部分，提高配网的绝缘强度。
3.对内部过电压进行治理。随着电缆的广泛应用以及用电负荷的快速增长，配电线路对地容性电流大部分都超过10A。大量的研究与实践表明，自动跟踪补偿消弧装置对于电容电流超过10A的电网是有效的自动跟踪补偿消弧装置产生的感性电流能够及时补偿容性电流，使故障点接地电流小于10A，使接地电弧不会间歇性熄灭复燃，有效抑制了弧光接地过电压。另外，由于它能降低配网的故障建弧率，因此具有很好的防雷功能。另外，消弧线圈还能抑制铁磁谐振过电压。因为在零序回路中，消弧线圈的感抗与电压互感器的励磁阻抗互相并联，但数值却小的多（相差几个数量级），则电压互感器的励磁电抗就被消弧线圈的感抗所制约，电网中因电压互感器的磁饱和引起的三相不平衡也就产生不了铁磁谐振过电压，其消谐效果优于任何形式的消谐器。
4.提高设备质量。尽量选用质量优良的电气设备，而不应贪图便宜，杜绝将劣质的设置安装于配网中。10KV出线尽量采用真空开关，真空断路器的主触头不用更换和维修，所以能够延长设备的使用寿命，缩短用户的停电时间。配电线路在城区采用地下电缆或绝缘导线，在城郊或农村仍以架空线路为主。推广带电检测装置，如变压器、开关、氧化锌避雷器的带电检测装置、红外线测温仪测量接点温度、配网自动化装置的投入等，以便实时监控设备运行状态。
5.完善配网结构。首先是加强配电线路的结构调整，使布局更加合理。随着输送功率的增加，对截面积偏小的导线，有计划的更换为截面积较大的导线，或加装复导线来增大输送容量，同时可以减少电能损耗。在主干线路增设分段开关、分支开关，这样能最大限度地减小停电范围。在条件允许的情况下，将开环网络改成“手拉手”的环网，这样能极大提高电网运行的灵活性，并减小因故障或正常检修引起的停电范围。
6.改变检修的模式。检修对于任何设备都是必需的，它会影响到停电时间与范围，但是通过科学化管理，可以减小检修带来的影响。供电企业可以将每年度的单一性计划检修改为根据设备技术的具体状况和条件状况及联合配电网作业的状态检修，应该说这是一种由定性的传统管理方法向科学的定量管理改变的一个进步，切实的减少检修人员的大量工作量，且减小因正常检修带来的负荷损失。此外，大力开展带电作业。带电作业具有很大的优越性，它不但保证不间断供电，而且能及时消除设备缺陷，是供电可靠率提高的保证和依据。
三、结论
配电网的安全运行直接关系到工农业的生产和人们的生活，因此我们应充分重视配电网。文中对配电网故障类型进行了归纳，并对故障产生的原因进行了详尽的分析，它们主要包括污闪、雷电过电压、内部过电压、设备老化、电网结构、计划检修等，并分析了这些故障对配电网的安全运行带来的不利影响，并根据这些故障，提出了相应的措施来减小配电网的故障率、保证系统运行的可靠性。
参考文献：
[1]李景禄.ZXB系列自动跟踪补偿消弧装置的音控制[J].长沙电力学院学报（自然科学版），1999，14（2）：181-182.
[2]李景禄.ZXB系列自动跟踪补偿消弧装置[J].中国电力，1998，31（8）：42-45.
[3]李景禄.小电流接地复合消谐装置[J].高电压技术，1992，64（2）：84-85.