10kV配网故障停电原因分析及解决对策研究 滕珂

10kV配网故障停电原因分析及解决对策研究滕珂

发表时间：2019-07-09T11:45:54.997Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：滕珂

[导读] 摘要：伴随着我国整体经济水平的进步，各城市以及乡村都获得了非常好的发展，这也就给电力行业带来了更大的挑战，不过还是有相当多的城乡配电系统不够先进，设备缺乏更新与保养，这就导致人们无法享受安全稳定的电能。

（贵州电网有限责任公司铜仁石阡供电局贵州省铜仁市 555100）

摘要：伴随着我国整体经济水平的进步，各城市以及乡村都获得了非常好的发展，这也就给电力行业带来了更大的挑战，不过还是有相当多的城乡配电系统不够先进，设备缺乏更新与保养，这就导致人们无法享受安全稳定的电能。根据资料显示，我国的电力行业中，有将近一半的10kV配电系统已经无法顺利地运转，所以有关部门有必要在这方面多下一些功夫，对这部分状况进行妥善的处理。

关键词：10kV配网故障；停电原因；解决对策

一、10kV配网故障停电的主要原因

1、动物所导致的事故

在冬天以外的季节，动物们都具有非常频繁的活动，而且有着非常广阔的活动区域。这也是配电网产生停电故障的重要因素之一，尤其是鸟类和鼠类带来的破坏最大。配网线路通常要用到裸露导线，并且在建立的过程中会产生非常多的接头。除此之外，带电设备由于各方面因素的影响，温度要比外界高一些，并且部分区域的电网以及变压器很有可能产生生活垃圾，这就会引来鸟类以及鼠类。鼠类非常喜欢攀爬，有很大概率对接地线以及开关造成破坏，特别是一部分比较古老的电力设备，由于缺乏防护装置，导致鼠类对其造成巨大的损失。而鸟类很喜欢在电力系统的避风处搭建自己的巢穴，有很大概率给电力系统带来损耗，造成停电事故。

2、雷击跳闸所导致的事故

尽管我国在这方面非常重视，不过有相当多的偏远地区的配电线路是利用架空线路来搭建的，这部分设备通常位于较为宽阔的区域。而有些区域的雷电活动非常频繁，雷电所带来的损害就比较大，严重的话就可能导致停电故障。

3、电器设备有问题

电器设备方面的缺陷导致停电故障的情况在电力行业中屡见不鲜。其根本原因在于，电器设备因为年久失修等原因有着严重的质量问题。之所以会出现老化的情况一般是因为设备投入使用了太长的时间，导致某些连接的区域产生了松动氧化以及电线绝缘退化等一系列的情况，这也就造成了停电故障越来越频繁。电器设备之所以会出现质量方面的状况有以下几点原因，一个是目前有非常多的生产商在进行电器设备的生产工作，而且有着很多类型，技术上也存在着一定的差距，有些黑心的商人为了赚取更多的利润，用一部分有缺陷的电器设备替换好的设备。还有一个原因就是有很多的电力安装人员对相关的检测工作不够重视，没有检测出设备存在的问题，这就使得这部分有缺陷的电器设备在市场上流通。这是造成停电故障的重要原因之一。

4、用户设备出现故障

对于配电系统来说，电器设备通常有着公用以及专用这两类，专用设备通常指的是变压器、高低压配电柜等等，供电部门通常只完成安装方面的工作，维护工作则需要用户来解决。若是用户这方面的知识储备不够，就有一定概率使得电力系统出现问题，最终导致停电事故。并且在应用设备的时候，分支系统无法得到控制，因此往往故障表现为大面积的跳闸现象，导致停电。

二、10kV配网故障停电解决措施

1、备选方案

当10kV配网面临故障问题时，可以使用替代方案来避免增加检修成本。从解决方案的优先顺序可以看出，最常用的两种解决方案是:①连接到更高的电压水平。当特定变电站的故障级净空量不足时，可以调查连接到下一个电压级，在这种情况下，可能存在足够的故障级净空。②连接到邻近的变电站。在最近的变电站没有足够的故障级净空情况下，连接到邻近的变电站。对于10MV A的连接，根据功率额定值有1个标准连接费用，根据使用的电缆长度额外收费。此外，也允许使用限制器，它们在特定情况下与网络分离一起使用，以解决故障级别问题，而无需进行网络加固。这在未经许可的工业网络中最有可能发生。

2、升级和更换组件

当由于停电导致故障级别超出现有设计限制时，提高现有设备(如断路器)的功能是增加网络故障级别能力的一个选项。大多数情况下，网络设备将被具有更高设计评级的设备替代。对于配网操作和维护人员而言，这是一种常用的方法，不需要新的技术或设计方法。大面积的网络必须从连接点重新制作，如果涉及到变压器和电缆或架空线，则成本会相对较高。

3、增加阻抗

可以在网络中引入更高的阻抗来限制故障级别。使用限流电抗器是一种相对具有成本效益的解决方案，但需要额外的努力来维持电压分布，并增加网络损耗。此外，还可以使用一对一变压器将(大型)个别DG设备连接到网络。变压器通常用于连接热电联产和风电场。这些技术已经很成熟，在设计阶段应用时最具成本效益。

4、使用限流器

故障电流限制器可以检测到故障电流的快速升高并触发烟火电荷来打开主电流通路。电流被转换到传统熔断器工作的并联路径。使用Is 限幅器的关键优势在于，它在正常网络条件下(无损)保持现有的低网络阻抗，并结合保险丝操作的有效性。主要缺点是每次操作后更换触点和熔断器，并且需要仔细调整保护继电器设置以保持选择性。超导故障电流限制器(SFCL)的原理与Is限制器相似，因为它在正常工作时具有非常低的阻抗，但当发生故障时，阻抗迅速上升，限制了电流。当故障被清除时，它将恢复到正常状态。

5、调整与改善配网结构

要想使10kV配电网停电故障得到有效的改善，就需要对现有的配网结构进行优化和改良，可以借助网格式配网结构，引入分区供电模式，以实现对交叉跨越的重点控制。通常情况下，10kV配网干线一般会选择开环运转、闭环接线的构造，该过程中需要对其供电半径进行有效地控制，一般要求低于3km，而且要求低压线路供电半径低于250m，对于商业中心区供电半径一般要求在150m范围内。对于10kV配电网中的干线线路，其供电半径一般选择240mm绝缘导线，并将各个线路负荷控制在400A以内，各个线路需要按照要求安装超过2台的分段开关。同时，还需要按照要求将分支开关安装在干线和支线上，并对各个级别开关保护进行有效的调整，以实现对越级跳闸故障的有效控制。要想使配网系统的转供电能力得到有效提升，还需要在10kV配电网中设计超过3－4联络线路，以实现对不合理停电事故的有效控制，