电力论文--农村10千伏配电线路常见问题探讨

刘汉辉

摘要：10 kV配电线路用途广泛,在生产及生活中发挥着重要的作用。笔者根据自己多年对配电网的研究实践，探讨了配电线路的运行、路径选择和防雷保护等常见问题。
关键词：配电线路   故障分析   路径选择防雷保护

随着我国电气化事业的发展和农村电网建设与改造工程的实施，10千伏配电线路作为农村配电网的重要环节，为保证农村充足的供电能力，发挥着巨大的作用，但也经常发生事故。现针对农村配电线路经常遇到的问题，提出一些处理意见。
一、农村10kV配电线路的运行
（一）常见配线路故障原因分析
1.线路、设备自身缺陷造成线路故障
    由于线路、设备维护不到位，缺陷没有得到及时的消缺处理，从而导致事故发生。线路架设和配电设备运行没有满足技术要求，如跌落式保险用铝丝代替等引起线路跳闸。再加上其线路长、线径小、分支多、老化严重、低值绝缘子较多，设施陈旧，档距弧垂过大，管理比较混乱等导致故障发生。
    2.电力负荷快速增长，配电线路不堪重负造成故障
现在城镇人口增加和工业园区招商引资的力度加大，大量企业像雨后春笋般的建设，早期的电力规划已远远落后于电力负荷的增长。造成线路长期过载运行的“卡脖子”现象，而电力投资没有跟上引起供需矛盾造成的故障。
    3.自然因素造成的线路故障
一是雷电危害，据统计多为农村裸导线线路受雷电危害，导致线路跳闸故障；二是大风大雨，由于风雨天气导致树木断枝压断导线，倒杆断线。
4.因外部因素造成线路故障
部分用户的设备得不到维护，设备老化、陈旧，绝缘状况差，容易发生故障，而这种故障往往会引起配电线路跳闸；村民私自操作变压器、盗窃分子在线路上盗窃电力设备或盗割电线，发生以上现象，有可能使裸金属直接搭接在运行的裸导线上，造成相间短路故障跳闸；车辆撞击电杆也是重要的外力破坏因素，电杆被撞后很容易引起线路跳闸；异物导电也是引起线路跳闸的外部因素，当铁丝等被投掷到线路上，立即造成线路跳闸。
5.单相接地故障
导线在绝缘子上绑扎或固定不牢脱落到横担上，导线断线落地或搭在横担上，配电变压器高压引线断线，导线风偏过大与建筑物距离太近，配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地，配电变压器台上的避雷器或熔断器绝缘击穿，同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落，搭在下层导线上，导线上的分支熔断器绝缘击穿，导线落雷，树木搭线或盖房用物碰线，农忙季节拖拉机耕地误碰拉线等是发生线路单相接地故障的主要原因。
（二）配电线路故障防范措施
1.加大配网建设改造力度，使配网结构、变电站布置趋于合理，提高施工质量和工艺水平，提高线路的绝缘化水平，大力推广使用绝缘导线。对于施工中发现的缺陷隐患要及时消除，对设计、施工不合格的要予以返工。
2.加强线路运行维护工作。必须严格遵守电力行业的规定，坚持“安全第一，预防为主”的工作方针，认真做好巡视、检修及反事故措施的实施工作。对于重污秽区、多雷区、重冰区、洪水冲刷区、不良地质区等特殊区段和大跨越的线路，线路运行单位应根据沿线地形地貌和气候变化等具体情况及时加强巡视和检修，并做好预防事故的准备工作。
3.线路加装重合闸，进行馈线自动化。安装重合闸以后，当某段线路发生故障时，重合闸可在短时间内自动隔离故障线段，恢复非故障线段的供电，保证配电线路的正常运行。农村线路，负荷多为照明及不长期运行的小型电动机等负荷，供电可靠性要求较低，短时停电不会造成很大的损失。为保证重合闸的成功率，一般采用2.0s的重合闸时间。实践证明，将重合闸时间由0.8s延长到2.0s，将使重合闸成功率由40%以下提高到60%左右。
4.做好护线宣传工作，加强用户设备的监管力度。成立义务护线组织，通过张帖标语、宣传公告等形式，向广大群众进行线路保护宣传工作。提高用户设备的健康程度，完善用户自身设备，主要是跌落保险的配备是否合适、变压器的防雷措施是否完备，防止变压器事故造成线路停电，以及用户支线设备的缺陷和隐患，严格对用户工程的验收工作。
5.加强树障清理工作，部分线段进行绝缘化改造。要进一步加大树障清理力度，在一些导线下树木集中区、树障重灾区，应考虑线路绝缘化改造，减少线路故障跳闸。绝缘化改造应结合目前线路现状采用架空绝缘导线。
二、配电线路的路径选择
路径的选择是配电线路设计的第一步，也是配电线路设计的最重要的内容。路径选择是否合理，不仅影响工程整体建设投资，而且会直接影响线路的运行和维护。路径选择应根据规程要求，做到：
（一）能满足计划年限内(一般为5年)各负荷点的用电要求。与本地区的发展规划相结合，不占或少占农田，以便于机械化耕地。同时，与农业机械化、道路规划等协调配合，以避免迁移线路。
（二）为了减少电能损失和电压损失，降低工程造价，便于施工、运行和维护等，线路路径应尽量短，跨越转角少，低压主干线还应靠近道路侧，但不得影响村道的交通。
（三）为了保证线路的安全运行，线路路径应避开易受雨水冲刷的地方，严禁跨越堆放可燃物、爆炸物的场院和仓库，以免发生因碰线、断线等引起火灾或爆炸事故。此外，应考虑电力线路对弱电线路的影响。
根据以上几点，确定两、三个供电方案，并对供电方案进行经济、安全、技术比较，选择出最佳路径，然后对所选择的路径进行勘测。
三、配电线路防雷保护措施
农村中配电网是直接为广大用户供电的设施，它具有设备数量多和地域分布广的特点，遭受雷击的机会较多。由于配电设施本身的绝缘水平较低，很易发生雷害事故和损坏设备，将给用户造成停电，而且还会威胁人身安全。为此，必须加强配电网的防雷保护，以提高供电的可靠性和减少经济损失。
（一）架设避雷线
主要是防止雷直击导线，此外，对雷电流有分流作用，减少流入杆塔的雷电流，使塔顶电位下降。对导线有耦合作用，降低雷击杆塔时绝缘子串上的电压。对导线有屏蔽作用，可降低导线上的感应电压。其缺点是：投资成本大；雷击架空避雷线后容易造成反击闪络，定位高度较低的雷电先导容易产生绕击闪络；仍然可能引发工频续流熔断绝缘导线。
（二）安装氧化锌避雷器
采用氧化锌避雷器，可以有效地截断工频续流，限制雷过电压和配电线路的感应过电压。其缺点是：保护范围小；全线装设的投资成本较大；必须剥开绝缘层，导致线芯浸水，有可能使导线内部的线芯受腐蚀；避雷器阀片长期承受工频电压，容易老化。
（三）架空线路过电压保护器
它是由非线性电阻限流元件（氧化锌阀片）串联放电间隙组成，安装在线路绝缘子上。它的灭弧原理是通过与绝缘子串联间隙的引流环、氧化锌非线性电阻限流元件的合理配合，在雷电过电压的作用下通流动作，释放雷电过电压能量，有效限制雷电过电压。不需断路器跳闸灭弧，不会造成供电中断或影响供电质量。其缺点是：投资较大；杆上设备数量增加；需要安装接地装置。
（四）使用钳位绝缘子
在绝缘导线固定处剥开绝缘层，架装引弧放电间隙与特别设计的金属线夹。当雷击闪络时，引发的工频续流在该金属线夹与绝缘子下金属脚间燃弧，直至被线路开关跳闸切断，从而避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。该方法的效果较好，成本也不太高。其缺点是：当雷击闪络时，工频电弧要把电瓷伞裙烧蚀损坏，需及时更换绝缘子；安装时要剥开绝缘层，易使线芯进水，容易受腐蚀；要定制钳位金属线夹配套安装在各厂各规格的支柱绝缘子上，采购及施工较麻烦。
综上论文所述，农村配电网的防雷保护应根据当地雷电活动强弱以及过去的运行经验，按照因地制宜的原则来进行，以确保雷雨季节安全供电。

参考文献：
1. 方可行：《浅谈提高10千伏配电线路的供电可靠性》，《华东电力》，1988年第3期。
2. 林功平：《配电网馈线自动化技术及其应用》，《电力系统自动化》，1998年第4期。
3. 戚明：《架空绝缘导线的防雷措施》，《广东科技》，2008年第14期。