配电网故障统计分析及预防措施 张靖宇

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:张靖宇
[导读] 摘要:近年来,在长期高负荷运行情况下,加之各种自然因素、环境因素的制约,使得一些配电线路的故障率一直居高不下,直接影响电力用户的用电质量。
        辽宁清河发电有限责任公司  辽宁省铁岭市  112003
        摘要:近年来,在长期高负荷运行情况下,加之各种自然因素、环境因素的制约,使得一些配电线路的故障率一直居高不下,直接影响电力用户的用电质量。目前,如何降低配电网故障率,提高配电网供电可靠性,已成为配电领域研究的重要课题之一。本文对2019年某供电公司配电网故障情况进行统计分析,期望达到指导配电网运营管理和技术改造,降低配电网故障率,提高用户供电可靠性等目的。
        关键词:配电网;故障统计分析;故障率;配电自动化
        引言
        电能在当今社会发挥着不可替代的作用,是人民生活生产中不可或缺的一部分。电力能源供应的可靠性越来越受到人们重视,但是由于各种原因,我国的配电网络还比较落后,很多部分还存在缺陷,导致电网故障时有发生,尤其是恶劣气候条件下配电网更是故障频发,对人民的生产和生活造成了很大的影响。因此对配电网的故障进行分析,找到故障原因,从而提出相应的应对措施,进而从根本上降低电网的故障率,保障配电网的可靠运行是十分必要的。
        1配电网故障情况
        配电网故障停电原因复杂,既有外部因素影响,也有设备自身原因和运行管理原因。经统计,2019年该供电公司配电网发生自然因素、外力破坏、动物影响故障占比较大,分别为27.9%、17.7%、16.3%;设备原因、用户原因和不明原因故障占比居中,分别为14.7%、13.6%和8.1%;设计安装不当和运行维护不当占比较小,分别为1.0%和0.7%。
        从1月—12月配电网故障统计来看,故障主要集中在二、三季度,占全年总故障次数的75.2%。自然因素、动物影响和外力破坏为造成故障主要因素,因受到异常天气、鸟害和异物搭挂短路的影响,4月—9月为故障多发期。
        2配电网故障统计分析
        2.1外力破坏
        电缆一般处于地下不可见,容易受到道路开挖、打桩的破坏,2017年以来,源城区因道路改造外力破坏电缆14起,在电缆故障中占比高达56%。
        2.2材料缺陷
        材料本身存在缺陷,比如电缆绝缘内部气隙的电离会造成局部过热,使绝缘碳化;线芯表面有突起毛刺会导致局部电场强度过高容易破坏该处绝缘层;护套材料不及格,容易导致受潮、电缆腐蚀和外界破坏。
        2.3自然因素
        配电网的覆盖范围广,通常要穿越室外空旷区域、树木或农田。据统计,2019年该地区自然灾害造成的配电网故障占总故障次数的27.9%。故障主要原因为雷击和大风,其中雷击故障占总故障次数的10.9%,大风故障占配电网故障跳闸总次数的11.9%。
        雷击、大风等自然因素引起的故障。雷击故障主要发生在7月、8月,主要原因有线路未采取有效防雷措施或避雷效果较差,无法提供防雷保护作用(反而增加了线路故障率)。大风故障主要发生在5月,主要原因为部分地区线路长、网架结构薄弱,线路抵御大风灾害能力差。
        2.4过电压
        电缆绝缘层因大气过电压或内部过电压超过所能承受的电场强度而击穿,比如许多户外终端头故障是由于大气过电压而引起的,而中间头和户内终端头多数是由于线路单相接地故障引起另外两相电压升高,导致其击穿故障,2019年以来,某区已发生过4起该类故障。
        2.5配网的安装和日常维护管理
        由于对配电网的重视程度不够,所以在配电网的安装和运维管理上往往存在很多问题。例如配电线路的架设存在不规范的现象,甚至有的绝缘子的碗口朝上,横担的安装也不符合规范。在安装前绝缘子没有进行实验,配电网的日常维护不到位,绝缘子的灰尘没有及时的处理,造成配电网的绝缘水平降低,电弧击穿短路的现象频发,对配电网的可靠运行造成了严重影响。此外线路附近的违规建筑,严重威胁了配网的可靠运行和人员的人身安全。
        3预防措施
        3.1加强配电网的质量管理
        首先从配电网的设计和安装入手,规范配电网的设计和施工,避免不合格产品的使用,从根源上加强配电网的质量建设。

加强线路运行维护,对配电线路附近的树木要定期修剪,避免枝干触碰线路,及时清洁绝缘子上的污垢,对损坏严重的绝缘子要及时更换。线路附近的违章建筑要强制拆除,杆塔标志要醒目,防止车辆的撞击,对于多回共用的杆塔要进行重点保护。严把质量关,避免不合格产品的使用。配电设备的试验和检修要加强,确保设备的可靠运行,提高支路开关的保护整定值,尽量减小设备故障的影响范围,从而提高配电网运行的可靠性。
        3.2把好电力电缆设计验收关
        一是电缆路径走向,应与其它地下管道布置统一规划,应避开输水、煤气等管道,确保电缆线路远离潮湿、易燃易爆等恶劣的运行环境。二是参与到电缆接头制作的中间过程监督和验收,把握天气条件和现场环境是否适宜制作接头,对于重要工艺要特别关注。
        3.3配电网巡检
        (1)梳理和总结树木与线路矛盾突出线路,建立树木分布台账,为开展季节性巡视和清理工作提供指导。
        (2)巡视时应注意线路周边变化情况,发现建筑、掘路、违章搭挂通信线、砍伐树木及爆破等威胁线路安全的施工,应立即予以制止,发放违章通知书,并督促施工方签订安全协议。
        (3)在配电线路、设备上设置各种警示标识、护栏、防护装置,电线杆上安装防撞警示标识和防撞保护墩。
        3.4动物影响
        (1)鸟害多发区架空线路,应根据鸟害类型、鸟类生活习性、鸟体大
        小等情况,加装风车式驱鸟器、占位器、防鸟针,或采取绝缘横担等防鸟措施。
        (2)根据鸟类筑巢的季节特点,对鸟害频发的线路段及杆型,实施线路绝缘化改造。
        (3)对乌鸦等鸟类群体性起落,易造成线路舞动(摆动)地区的架空配电线路,可采取缩短线路档距、减小线路弧垂、强化导线固定点等措施,减少线路故障。
        (4)箱式变压器、环网箱等配电设备的基础设施,必须具备完善的防止小动物进入措施。
        3.5提高配电网的雷击保护
        由于避雷器是配电网最主要的防雷手段,因此,规范避雷器就显得十分必要,选取恰当的避雷器以达到满意的保护效果,同时提高避雷器的维护力度,将避雷器进行有效接地,降低避雷器的接地电阻。对于雷击较为频繁的地区采用电缆线路或者加强直击雷保护,如加装避雷器或者架设避雷线。同时提高系统的绝缘水平,也是避免雷击跳闸的有效手段。
        3.6配电网运行管理
        (1)对巡视中发现的设备缺陷和问题,制订整改计划并及时实施,做到缺陷消除闭环管理。
        (2)定期开展配电网运行分析工作,根据故障情况制订相应预防措施;总结故障预防和缺陷治理经验,对故障多发线路及时安排检修维护。
        (3)配电线路故障后,尽快查明原因并处理,避免类似故障的再次发生。
        结语
        配电网的可靠运行关系着地区居民生产和生活的正常进行。因此,必须对配电网给予足够的重视,对电网故障进行充分的了解和分析,针对电网的薄弱环节进行有目的性改造处理,从而有效的抑制配电网故障的发生,提高配电网的可靠性和安全运行。
        参考文献
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